| 研究課題/領域番号 |
14205110
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属生産工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
碓井 建夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90029348)
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| 研究分担者 |
中里 英樹 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30283716)
田中 敏宏 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10179773)
原 茂太 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90029116)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
40,040千円 (直接経費: 30,800千円、間接経費: 9,240千円)
2003年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2002年度: 22,230千円 (直接経費: 17,100千円、間接経費: 5,130千円)
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| キーワード | ダイオキシンゼロ生成 / 電磁波照射 / 濃度境界層の消散 / 浮遊カーボン系物質 / CO / CO_2リッチ濃度境界層 / CaO / 脱塩素 / ダイオキシン / 濃度・温度境界層の消散 / PVC燃焼 / 非平衡領域 / COリッチ濃度境界層 / 強制混合による濃度境界層の消散 / CaO粒子充填層 / 充填層 |
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| 研究概要 |
我々の燃焼実験および熱力学的基礎研究結果から、ダイオキシン類は熱力学的に非平衡な場すなわち排ガス中に残存した浮遊カーボン(C^*)系物質ごく表面上のCO/CO_2比の高い場において生成されていることが明らかである。この浮遊C^*系物質を分解・消滅させること、あるいは浮遊C^*系物質から脱塩素することによりダイオキシン類は生成されないと考えられる。本研究では、燃焼排ガスにエネルギー密度の高い電磁波を照射し、浮遊C^*系物質ごく近傍のCO/CO_2比が高い濃度境界層を消散すること、およびCaOを用いて脱塩素するによりダイオキシン類ゼロ生成を目指した。
ダイオキシン類TEQ(毒性等量)濃度が85ng-TEQ/m^3(s.t.p.)のPVC燃焼排ガスに電磁波を照射した。電磁波照射条件は、出力1.8kW、915MHz、照射時間6秒間、排ガス温度約150℃である。電磁波照射後のダイオキシン類濃度は2.4ng-TEQ/m^3(s.t.p.)へと減少し、ダイオキシン類の分解率は97%に達した。電磁波を照射することにより、浮遊C^*系物質自身が温度上昇することにより分解・燃焼されること、およびダイオキシン類が生成している浮遊C^*系物質ごく近傍の濃度境界層が消散されることにより、多くのダイオキシン類が分解されたと考えられる。
燃焼域にCaO粒子充填層を設置することにより、浮遊C^*系物質および燃焼ガス中に含まれる塩素は安定なCaCl_2として脱塩素されるため、排ガス中のダイオキシン類濃度は約1ng-TEQ/m^3(s.t.p.)から0.007ng-TEQ/m^3(s.t.p.)へと激減した。高温度域での脱塩素速度は速く、脱塩素によるダイオキシン類生成抑制効果は非常に大きい。
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