活性炭素繊維を用いる排出SO_x,NO_x,NH_3ダイオキシンの低温完全除去

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11218208
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 持田 勲 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (20037758)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 光来 要三 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (50122693)
• Keywords: NO_x / SO_x / NH_3 / 活性炭素繊維 / 酸素官能基 / 表面処理 / 表面積 / 活性化

Research Abstract

活性炭素繊維(MP60,MP90)の脱SO_x反応に関し、焼成効果とメソポアーの影響について検討した。MP-60,90とも焼成温度を上げることで、脱硫に対する活性は増加した。これは焼成を行うことで含酸素官能基が減少し、ACF表面が親水性から疎水性へと変化したため、連続的に生成する硫酸のACF表面上からの脱離が促進されたためと思われる。双方の最も活性が良かった-H1100を比べると、MP-60-H1100の方が、MP-90-H1100に比べ、破過時間は約2.5hの延長がみられ、定常脱硫に達する時間(MP-60-H1100の方がMP-90-H1100に比べて濃度勾配が緩やか)も大幅に延長され、定常脱硫率も若干上回った。しかし、未処理と-H800のサンプルでは、MP-90の方が若干活性の向上がみられた。
以前までの研究で最も活性が高いとされているOG-20A-H1100とMPシリーズを比較したところ、MP-60-H1100の方がMP-90-H1100より若干ながらOG-20A-H1100と似た活性を示した。このことから脱硫に対する活性は、メソポアー割合が多すぎると低下するがSO2のACF細孔(活性点)への拡散を考慮すると、ある程度その割合は必要と思われる。
O2が存在しない場合では、いずれのサンプルも約20分後に定常状態となり、SO2吸着量の差も余り見られず、濃度勾配の差も余り見られなかった。つまり、吸着速度の差はないと考えられる(O2:Ovol%時)。MP60-H1100,MP90-H1100の比較では若干MP90-H1100の方が吸着速度は遅いものの、定常時の吸着量差はあまりみられなかった。これはMP60の平均ポアサイズがMP90に比べて小さいことから初期吸着速度が速いと考えられる。しかし、共にO2共存下での挙動には差がでる可能性がある。OG-20A-H1100サンプルを用いた同様の実験(SO2 1000ppm,O2 Ovol%,Adsorption temperature 30℃)では、定常状態をとる時間は約30分とMPシリーズとそれほど差はないが、定常状態でのSO2吸着量は約1.3mgであり明らかにMPシリーズよりその吸着量は多かった。

Research Products

• [Publications] 持田 勲: "活性炭素繊維を用いる大気汚染"ケミカルエンジニアリング. 43・10. 27-31 (1999)
• [Publications] I.Mochida: "NO Oxidation over Activated Carbon Fiber(ACF)(l)Extended Kinetics over A Pitch Based ACF of Large Surface Area"Fuel. (発表予定).