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燃焼プロセスから排出される気相析出型微粒子の生成機構の解明とその低減技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20310048
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 環境技術・環境材料
研究機関中部大学

研究代表者

二宮 善彦  中部大学, 工学部, 教授 (10164633)

研究分担者 山田 直臣  中部大学, 工学部, 准教授 (50398575)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2009年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2008年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード気相析出粒子低減 / 粒子状浮遊物質 / トレースエレメント / 石炭 / バイオマス / 廃棄物 / 燃焼 / 素反応モデル / 分子軌道法
研究概要

石英製ロータリキルン反応装置を使用し、高温燃焼雰囲気からの冷却ゾーンの温度域で、Pb,Cd,ZnおよびCu金属元素と共存ガス中のSO_2、HCl、H_2Oなどとが反応し、温度の高い方から硫酸塩、塩化物の順に気相析出(過冷却)の競争反応がおこり、種々の粒子状浮遊物質が発生するとともに、共存する金属元素と非金属元素とのモル比によって、気相析出微粒子の化合物形態が異なり、その結果として毒性が変化することを明らかにした。また、気相析出する金属種の化合物の予測を、熱力学データベースを利用した擬平衡反応器を組み込んだプロセスシミュレータ(FactSage/Chemapp/Intel Fortran)を開発した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (25件) (うち査読あり 25件) 学会発表 (20件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of HCl, SO_2 and H_2O in flue gas on the condensation behavior of Pb and Cd vapors in the cooling section of municipal solid waste incineration2011

    • 著者名/発表者名
      F.Jiao, Yi Cheng, L.Zhang, N.Yamada, A.Sato, Y.Ninomiya
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute 33, 2

      ページ: 2787-2793

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of organically bound metals during coal combustion in air and O_2/CO_2 mixtures-A case study of Victorian brown coal2011

    • 著者名/発表者名
      L.Zhang, F.Jiao, E.Binner, L.Chen, S.Bhattacharya, Y.Ninomiya, C-Z.Li
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute 33, 2

      ページ: 2795-2802

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of woody biomass (cedar chip) addition on the emissions of PM_<10> from pulverised coal combustion2011

    • 著者名/発表者名
      L.Zhang, Y.Ninomiya, Q.Wang, T.Yamashita
    • 雑誌名

      Fuel 90, 1

      ページ: 77-86

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of HCl, SO_2 and H_2O in flue gas on the condensation behavior of Pb and Cd vapors in the cooling section of municipal solid waste incineration2011

    • 著者名/発表者名
      F.Jiao
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute

      巻: 33,2 ページ: 2787-2793

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of organically bound metals during coal combustion in air and O_2/CO_2 mixtures-A case study of Victorian brown coal2011

    • 著者名/発表者名
      L.Zhang
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute

      巻: 33,2 ページ: 2795-2802

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of woody biomass (cedar chip) addition on the emissions of PM_<10> from pulverised coal combustion2011

    • 著者名/発表者名
      L.Zhang
    • 雑誌名

      Fuel

      巻: 90,1 ページ: 77-86

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Investigation of the Combustion of Bituminous Coal in Air and O_2/CO_2 Mixtures : 1. Particle Imaging of the Combustion of Coal and Char2010

    • 著者名/発表者名
      L.Zhang, E.Binner, L.Chen, Q.Yu, C.-Z.Li, B.Sankar, Y.Ninomiya
    • 雑誌名

      Energy & Fuels 24(9)

      ページ: 4803-4811

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of a Mg-based additive for particulate matter (PM)_<2.5> reduction during pulverized coal combustion2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ninomiya, Q.Wang, S.Xu, T.Teramae, I.Awaya
    • 雑誌名

      Energy & Fuels 24(1)

      ページ: 199-204

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of HCl/SO_2/H_2O on the Deposition of Heavy Metal Vapors in the Cooling Section of an Incineration Plant2010

    • 著者名/発表者名
      C.Yi, A.Sato, Y.Ninomiya
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan 43(8)

      ページ: 713-719

    • NAID

      10028156873

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of a Mg-based additive for particulate matter(PM)2.5 reduction during pulverized coal combustion2010

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya, Yoshihiko
    • 雑誌名

      Energy & Fuels 24(1)

      ページ: 199-204

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of combustion-derived fine individual particulates by computer-controlled scanning electron microscope.2009

    • 著者名/発表者名
      L.Zhang, D.Yu, Q.Wang, Y.Ninomiya, H.Yao, M.Xu
    • 雑誌名

      AIChE Journal 55(11)

      ページ: 3005-3016

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Additives on the Reduction of PM_<2.5> Emissions during Pulverized Coal Combustion2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ninomiya, Q.Wang, S.Xu, K.Mizuno, I.Awaya
    • 雑誌名

      Energy & Fuels 23(7)

      ページ: 3412-3417

    • NAID

      110007012176

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mineral interactions and their impacts on the reduction of PM_<10> emissions during co-combustion of coal with sewage sludge2009

    • 著者名/発表者名
      Q.Wang, L.Zhang, A.Sato, Y. Ninomiya T.Yamashita, Z Dong
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute 32

      ページ: 2701-2708

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic study of chlorine behavior in the waste incineration process2009

    • 著者名/発表者名
      Yi Cheng, A.Sato, Y.Ninomiya, Z.Dong
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute 32

      ページ: 335-342

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of coal blending on the reduction of PM_<10> during high-temperature combustion 2. A coalescence-fragmentation model2009

    • 著者名/発表者名
      Q.Wang, L.Zhang, A.Sato, Y.Ninomiya, T.Yamashita
    • 雑誌名

      Fuel 88

      ページ: 150-157

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of combustion-derived fine individual particulates by computer-controlled scanning electron microscope2009

    • 著者名/発表者名
      Lian Zhang
    • 雑誌名

      AIChE Journal 55(11)

      ページ: 3005-3016

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of additives on the reduction of PM2.5 emissions during pulverized coal combustion2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Ninomiya
    • 雑誌名

      Energy & Fuels 23(7)

      ページ: 3412-3417

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of coal blending on the reduction of PM10 during high-temperature combustion 2. A coalescence-fragmentation model2009

    • 著者名/発表者名
      Qunying Wang
    • 雑誌名

      Fuel 88

      ページ: 150-157

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mneral interactions and their impacts on the reduction of PM10 emissions during co-combustion of coal with sewage sludge2009

    • 著者名/発表者名
      Qunying Wang
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute 32

      ページ: 2701-2708

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kine tic study of chlorine behavior in the waste incinerationprocess2009

    • 著者名/発表者名
      Yi Cheng
    • 雑誌名

      Proceedings of the Combustion Institute 32

      ページ: 335-342

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of coal blending on the reduction of PM_<10> during high-temperature combustion 1. Mineral transformations2008

    • 著者名/発表者名
      Q.Wang, L.Zhang, A.Sato, Y.Ninomiya, T.Yamashita
    • 雑誌名

      Fuel 87(13-14)

      ページ: 2997-3005

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of chlorine in HCl/H_2O/O_2/CO_2/N_2 reaction system2008

    • 著者名/発表者名
      Yi Cheng, A.Sato, Y.Ninomiya
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan 41(6)

      ページ: 519-524

    • NAID

      130000018883

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of water-soluble and insoluble particulate matter emitted from dewatered sewage sludge incineration in a pilot-scale ash melting furnace2008

    • 著者名/発表者名
      L.Zhang, M.Masui, H.Mizukoshi, Y.Ninomiya, J.Koketsu, C.Kanaoka
    • 雑誌名

      Fuel 87

      ページ: 964-973

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of chlorine in HC1/H20/02/C02/N2 reaction system2008

    • 著者名/発表者名
      Yi Cheng
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan 41

      ページ: 519-524

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of coal blending on the reduction of PM10 duringhigh-temperature combustion 1. Mineral transformations2008

    • 著者名/発表者名
      Qunying Wang
    • 雑誌名

      Fuel 87

      ページ: 2997-3005

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of HCL/SO2/H2O on Super-saturation of Heavy Metal Vapors in the Cooling Section of Flue Gas2011

    • 著者名/発表者名
      Facun Jiao
    • 学会等名
      化学工学会第76年会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      2011-03-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 燃焼炉の冷却ゾーンにおける重金属蒸気の付着に及ぼすHCl/SO2/H2Oの影響2010

    • 著者名/発表者名
      Facun Jiao
    • 学会等名
      第16回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県)
    • 年月日
      2010-12-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Vaporization and Coagulation of Metals upon the Recirculation of Flue Gas Impurities (H2O, HCL and SO2) During Victorian Brown Coal Oxy-fuel Combustion2010

    • 著者名/発表者名
      Facun Jiao
    • 学会等名
      第47回石炭科学会議(岐阜)
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県)
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effect of HCl/SO_2/H_2O on the Deposition of Heavy Metal Vapors in the Cooling Section of an Incineration Plant2010

    • 著者名/発表者名
      F.Jiao, Yi Cheng, L.Zhang, N.Yamada, Y.Ninomiya
    • 学会等名
      Impacts of Fuel Quality on Power Production and Environment
    • 発表場所
      Finland
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 熱力学並行計算ソフトを利用した石炭ガス化炉から排出されるスラグの物性推定2009

    • 著者名/発表者名
      二宮善彦
    • 学会等名
      石炭灰有効利用シンポジウム
    • 発表場所
      石炭エネルギーセンター(東京)
    • 年月日
      2009-12-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Mg-based additives on PM_<2.5> reduction during pulverized coal combustion2009

    • 著者名/発表者名
      Q.Wang, S.Xu, Y.Ninomiya, T.Teramae, I.Awaya
    • 学会等名
      2009 Sino-Australia Symposium on Advanced Coal and Biomass Utilisation Technology
    • 発表場所
      Wuhan China
    • 年月日
      2009-12-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 石炭燃焼からのPM2.5の低減に関する添加剤の効果-シミュレーションモデルによる検討2009

    • 著者名/発表者名
      二宮善彦
    • 学会等名
      化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-08-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 石炭燃焼からのPM2.5の低減に関する添加剤の効果2009

    • 著者名/発表者名
      二宮善彦
    • 学会等名
      日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Effects of additives on the reduction of fine particles during pulverized coal combustion2009

    • 著者名/発表者名
      二宮善彦
    • 学会等名
      Sixth Mediterranean Combustion Symposium
    • 発表場所
      Porticcio-Ajaccio, Corsica, France
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Mg-based additives on PM2.5 reduction during pulverized coal combustion2009

    • 著者名/発表者名
      二宮善彦
    • 学会等名
      2009 Sino-Australia Symposium on Advanced Coal and Biomass Utilisation Technology
    • 発表場所
      Wuhan China
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 石炭燃焼からのPM2.5の低減に関するMg系添加剤の効果2009

    • 著者名/発表者名
      二宮善彦
    • 学会等名
      第46回石炭科学会議
    • 発表場所
      鹿児島東急ホテル
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 流動層燃焼炉の冷却ゾーンへの重金属付着に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      程 翼
    • 学会等名
      第14回流動層シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 石炭燃焼からのPM2. 5の低減に及ぼす添加剤の効果2008

    • 著者名/発表者名
      二宮善彦
    • 学会等名
      第45回石炭科学会議
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-10-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Chemical Additives on the Reduction of PM2. 5 Emissions during Pulverized Coal Combustion2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Ninomiya
    • 学会等名
      Impacts of Fuel Quality on Power Production & Environment
    • 発表場所
      カナダ(パンフ)
    • 年月日
      2008-10-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The effect of chlorine on vaporization and partition of heavy metals during waste incineration2008

    • 著者名/発表者名
      Yi Cheng
    • 学会等名
      The 20th International Symposium on Chemical Reaction Engineering
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic study of chlorine behavior in the waste incinerationprocess2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Ninomiya
    • 学会等名
      32 International Symposium on Combustion
    • 発表場所
      カナダ(モントリオール)
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Mineral interactions and their impacts on the reductionof PM10 emiss ions during co-combustion of coal with sewagesludge2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Ninomiya
    • 学会等名
      32 International Symposium on Combustion
    • 発表場所
      カナダ(モントリオール)
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic study on chlorine behavior at high temperature in HCl/O_2/H_2O system2008

    • 著者名/発表者名
      Yi Cheng, Z.Dong, A.Sato, Y.Ninomiya
    • 学会等名
      7th International Symposium on Gas Cleaning at High Temperatures New Castle
    • 発表場所
      Australia
    • 年月日
      2008-06-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Kinetic study on chlorine behavior at high temperature in HCL/02/H20 system2008

    • 著者名/発表者名
      Yi Cheng
    • 学会等名
      第7回高温ガスクリーニング国際会議
    • 発表場所
      オーストラリア(ニューキャッスル)
    • 年月日
      2008-06-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Coal Blending on the reduction of PM10 during high-temperature combustion2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Ninomiya
    • 学会等名
      第7回高温ガスクリーニング国際会議
    • 発表場所
      オーストラリア(ニューキャッスル)
    • 年月日
      2008-06-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 学工学の進歩43 燃焼・ガス化技術の基礎と応用(第5章 燃焼計測・分析担当)2009

    • 著者名/発表者名
      二宮善彦, 他
    • 出版者
      三恵社
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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