酸化金属吸収による熱分解生成ガスクリーニングに関する基礎研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480145
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 松田 仁樹 名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 教授 (80115633)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 出口 清一 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (50283411) ; 藤間 幸久 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (10273252) ; 渡辺 藤雄 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70109312)
• Keywords: ガスクリーニング / 塩化水素 / 硫化水素 / 酸化金属 / 石炭燃焼灰 / 石灰溶融スラグ

Research Abstract

各種廃棄物の処理過程において排出される塩化水素や硫化水素などの酸性ガスは、酸性雨や装置腐食など処理過程において様々な弊害を引き起こす。現在、これらのガスは天然資源由来の酸化金属によって除去、回収されているが、今後これらの天然資源の枯渇問題に直面することを考慮すると、天然資源を極力用いない代替吸収剤の開発が必要不可欠である。本研究ではCa化合物やFe化合物など金属化合物を多く含む石炭燃焼灰や石炭溶融スラグなどの廃棄物に着目し、これらを酸性ガスの吸収剤として利用することを提案し、廃棄物の酸性ガス吸収基礎特性について実験的検討を行った。
石炭燃焼灰を塩化水素吸収に用いた場合、石炭燃焼灰に含まれる石灰分が反応に寄与することが明らかとなった。CaO含有率の低い燃焼灰についてはCaO含有率が増加するにつれて吸収性が顕著に増加した。石炭燃焼灰に含まれるCaOには一部、灰分として含有されているSiO2が付着しており塩化水素吸収反応活性を失っていることが明らかとなった。流通式反応管による実験結果から石炭燃焼灰の塩化水素吸収容量は、消石灰の1〜68%であった。
石炭溶融スラグを硫化水素吸収に用いた場合、スラグに含まれるFeによって硫化水素が吸収されることが明らかとなった。一方、スラグに含まれるCa分についてはスラグの生成温度条件下でのシリカとの結合によって硫化水素吸収活性を失っていることが明らかとなった。熱重量測定装置を用いた実験結果より、硫化水素の吸収反応初期段階においてFeの硫化反応が極めて早く進行していることが明らかとなった。今回実験に用いたスラグの中で最も硫化水素吸収反応率が最も高いものでもFe利用率は30%程度にとどまった。

Research Products

• [Publications] 小澤祥二、丸山栄造、松田仁樹、架谷昌信: "石炭溶融スラグの高温場における硫化水素吸収性能評価"廃棄物学会論文誌. 第10巻、第6号. 351-359 (1999)
• [Publications] Daisuke Hirabayashi, Shoji Ozawa, Hitoki Matsuda, Naoki Tanahashi: "High Temperature HCl Removal Using Coal Ashes"Transactions of the Materials Research Society of Japan. Vol.24,No.3. 383-386 (1999)