2017 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
| Project/Area Number |
26420163
|
|---|
| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
奥村 幸彦 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (80262971)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 粒子状浮遊物質 / 微量金属（灰） / PM2.5 / 揮発分 / チャー / ガス化 / 燃焼 / 環境負荷低減 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
固体燃焼あるいは固体ガス化からのＰＭの生成には，金属微量元素（灰成分）を起源とする経路が存在する．燃焼あるいはガス化において，金属微量元素（灰成分）の挙動を明らかにすることはPM2.5の生成特性を知るために重要である．今年度は特にガス化に着目して，ガス化における石炭中の金属微量元素（灰成分）の影響を，さらにはバイオマス種も対象に含めて明らかにした．実験より得られた結果を以下に示す．
(1) 金属微量元素K（カリウム）の場合，加熱（蒸発・飛散）によりチャー中の残留K量は減少するが，完全に消失することはなく表面および内部に残る．金属微量元素Fe（鉄）の場合は，沸点が高いために揮発せずに最後まで残留してチャーのガス化反応を促進する．バイオマスガス化におけるFeの触媒作用では，酸化鉄あるいはFeの形態でチャー内へ徐々に含浸することが観測できた．
(2) バイオマスガス化の場合，金属微量元素Kによるガス化速度の促進効果（触媒効果）はFeのそれと比較して90倍であった．Feの場合は，担持率の増加に伴いガス化速度が微増するものの，K担持と比較してチャーへの触媒効果は低い．
(3)金属微量元素（灰成分）により，ガス化初期においては細孔がふさがれているが，ガス化率の進行とともに触媒効果により急激に細孔表面積を発達させる．チャー中に均一分散している担持形態の方が, ガス化速度への寄与が大きい．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
チャー表面の微量金属の挙動に関する研究が進んだ．特に，ガス化現象に伴う複雑な金属の触媒効果を明らかにできた．（今年度）
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度は特に，ガス化中における微量金属元素（灰成分）の挙動に着目した．来年度は本研究の総まとめとして，融点の低いNa, Kおよび高沸点のCa, Feなどについて，これら含有率の高いバイオマスも研究対象とする．石炭燃焼に加えて，木質及び草本系バイオマスを研究領域に入れて解明する．
|
| Causes of Carryover |
（理由）
物品購入費が低く留まったため．
（使用計画）
物品購入費を計画に基づき多くして予算を使い切る．
|
