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素材製造工程で使用される還元剤代替としての廃プラスチック利用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15360481
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 リサイクル工学
研究機関東北大学

研究代表者

吉岡 敏明  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (30241532)

研究分担者 溝口 忠昭  東北大学, 環境保全センター, 教授 (00005430)
水野 修  東北大学, 環境保全センター, 助手 (90271882)
中村 修  東北大学, 環境保全センター, 助手 (00400466)
内田 美穂  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助手 (10292236)
奥脇 昭嗣  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (70005320)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2005年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2003年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワード廃プラスチック / 還元剤代替 / 炭酸ガス抑制 / リサイクル / 合成ガス / フィードストックリサイクル
研究概要

素材産業からの炭酸ガス排出抑制に寄与することを目的として、本課題では、年間1000万トン排出されるプラスチックを石炭代替材として、様々な金属精錬において行われている炭素還元に利用するための基礎研究を行った。本年度は、クロム鉱さいの還元処理に、廃プラスチックを脱塩素した炭素質の固形燃料を用い、クロムの還元特性について検討するとともに、油化およびガス化が困難なPETについて、還元剤および化学原料として有用な合成ガス(一酸化炭素、水素)へのガス化の検討、およびこれらのシステムを使った場合の炭酸ガス抑制効果について検討を行った。実験では、脱塩素処理した混合廃プラスチックを粉砕したもの、クロム鉱さい、ケイ砂を混合したものを試料とした。この試料をアルミナ製ボートに入れ、種々の条件で加熱(還元)処理した後、環境庁告示第46号に従って、塩酸浸出による6価クロム溶出試験を行なった。また、NiOを触媒として消石灰とともにPETを熱分解することで合成ガス(一酸化炭素、水素)へのガス化率を求めた。さらに、これらの結果を基本に、現在石炭等化石資源を材料としている分野において、廃プラスチックを代替としたときの炭酸ガス抑制効果について評価した。
クロム鉱さいからの6価クロムの溶出試験をするために、廃プラスチックを脱塩素した炭素質の固形燃料とともにクロム鉱さいの還元処理を行なった。酸素雰囲気下では、1000℃とすると未処理の場合の1.6%以下に低減でできることがわかった。また、He雰囲気下、600〜1000℃において、約0.5%まで低減できることが明らかとなり、現在行なっているクロム鉱さいの処理においてオイルコークスの代替として脱塩素した混合廃プラスチックを利用できることが明らかとなった。また、PETなどのポリエステル類やPCを消石灰とともにNiOを触媒として熱分解することによって効果的に還元剤として作用するCOを含む合成ガスに転換できることを明らかとした。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書

研究成果

(8件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 文献書誌

  • [雑誌論文] Selective Production of Benzene and Naphthalene from Poly(butylene terephthalate) and Poly(ethylene naphthalene-2,6-dicarboxylate) by Pyrolysis in the Presence of Calcium Hydroxide2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshioka
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability 91

      ページ: 1002-1009

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chemical Recycling of Polycarbonate to Raw Materials by Thermal Decomposition with Calcium Hydroxide/Steam2005

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshioka
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34

      ページ: 282-283

    • NAID

      10014463824

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Metal Oxides on the Pyrolsis of Poly(ethylene terephthalate)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshioka
    • 雑誌名

      Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 73

      ページ: 139-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Catalytic Effects of Metal Oxides on the Pyrolysis of Poly(ethylene Terephthalate) with Ca(OH)_22005

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshioka
    • 雑誌名

      Journal of Analytical and Applied Pyrolysis (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Use of Plastic Wastes as a Substitution Coal for the Optimization of Carbon Dioxide Reduction2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshioka
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan 29・5

      ページ: 1807-1811

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Pyrolysis of Poly(ethylene terephthalate) by Fluidized Bet Plant2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshioka
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability 86

      ページ: 499-504

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiaki Yoshioka et al.: "High Selective Conversion of Poly(ethylene terephthalate)into Oil using Ca(OH)_2"Chemistry Letters. 33・No.3. 282-283 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yoshioka et al.: "Use of Plastic Waste as a Substitution Coal for the Optimization of Carbon Dioxide Reduction"Transaction of Materials Research Society of Japan. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-03-31   更新日: 2016-04-21  

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