2015 Fiscal Year Research-status Report
石炭燃焼に伴う微量有害金属のPM2.5への濃縮・凝縮機構の解明
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26420163
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| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
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Principal Investigator |
奥村 幸彦 舞鶴工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (80262971)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 粒子状浮遊物質 / PM2.5 / 石炭燃焼 / 灰 / 溶融・合体 / 焼結鉱 / コークス / 環境負荷低減 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
層状の微粉炭チャーが燃焼する場において，炉内温度（高温～低温），昇温速度，石炭種（灰融点，原炭の元素比等）を幅広く変化させた燃焼実験を行い，PM2.5生成に及ぼす諸因子の影響を系統的に抽出した．実験により得られた結果を以下に示す．(1)1000℃以下の低温雰囲気下においてPM2.5が発生しやすい．これはムラヤケが生じた場合に微粒子（PM2.5）が発生することを意味する． (2)低融点灰（1250℃付近）を含有する原炭から作製した疑似コークス粉の燃焼においては，PM2.5灰の生成量が減少する．(3)粘結パラメータである(H/C)/(O/C)×VM×ASHの増加に伴い，PM2.5の生成量は減少する．ここで，VMは揮発分（wt%, db）であり，H/C, O/Cは炭素，水素，酸素の元素分析値（wt%, daf）から算出した原子数比である．チャー生成段階において多量のタールにより，近接チャー粒子間での粘結・塊化が起こり，表面燃焼する際に塊内の灰粒子が凝集しやすくなる現象に起因すると考える．上記に加えて、揮発分中の多環芳香族炭化水素（PAH）を起源とするＰＭ（すす・コーク）についても調査した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
揮発分からの複雑な発生源を除いて，PM生成を固体燃焼からの発生源のみに限定した実験を行った．すなわち，熱分解実験とチャー燃焼実験を分離して，(i) PM生成に及ぼす炉内温度の影響，(ii) 昇温速度の影響（チャーの形成過程における熱分解時の因子の影響），(iii) 炭種の影響（灰融点，元素比の影響等）の諸因子の影響を抽出した．
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| Strategy for Future Research Activity |
微粉炭燃焼からのＰＭの生成を抑制する具体的な方法を示す．加えて，(1)揮発分中の多環芳香族炭化水素（PAH）を起源とするすす・コークからの経路，および(2)融点の低いNa, Kなどの無機物の蒸発・凝集から生成する経路，の２つがさらに存在する．今後の課題は、揮発分からのＰＭ発生源についても解明することである．
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| Causes of Carryover |
僅か１万円足らずの金額を次年度に繰り越す．無理に使用するのではなく，よりよく研究に使用する．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品，その他の項目において，よりよく研究に使用する．
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| Remarks |
http://www.maizuru-ct.ac.jp/control/okumura/index0.html
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