| 研究課題/領域番号 |
06555231
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
寳田 恭之 群馬大学, 工学部, 助教授 (70154929)
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| 研究分担者 |
藤原 尚樹 出光興産(株)石炭研究所, 研究員
花田 光雄 吉澤石灰工業(株), 常任顧問
阿部 秀臣 群馬大学, 工学部, 助手 (30008461)
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| キーワード | 脱硫 / カルシウム / 超微粒子 / イオン交換 / 褐炭 |
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| 研究概要 |
高効率な脱硫法を開発するため、褐炭にイオン交換して取り込まれたCaによる脱硫反応を検討している。本年度は安価なCa原料を探索するため、生コンクリート製造工程から排出されるセメント廃泥を用いて褐炭へのイオン交換実験を行い、水酸化カルシウムの場合と比較検討した。豪州褐炭のヤルーン炭とセメント廃泥を常温のイオン交換水に投入し、1〜24時間撹拌して調製した試料中のCa含有量を定量したところ、Ca含有量は撹拌時間とともに増加し、24時間ではおよそ10%のCaをイオン交換して取り込むことができた。しかも、セメント廃泥のイオン交換挙動は水酸化カルシウムの場合とほとんど変わらず、本脱硫法のための安価なCa原料としてセメント廃泥が有望であることが示唆された。セメント廃泥を用いてCaをイオン交換担持したヤルーン炭と高硫黄炭のイリノイ炭を物理的に混合し、熱天秤内で燃焼実験を行い脱硫性能を検討した。Ca/S比を1〜4まで変え、石灰石および水酸化カルシウムからイオン交換担持した褐炭の場合と比較したところ、セメント廃泥を用いて調製したCa担持褐炭の脱硫活性は石灰石の場合に比べて著しく高く、水酸化カルシウムを用いて調製したものと同等の活性が認められた。
また、本脱硫法では脱硫剤であるCa化合物が褐炭中に取り込まれているため、基本的には炭素-Ca化合物-含硫黄化合物間の相互作用が重要となる。そこで、石炭チャーとSO_2ガスとの反応を検討したところ、SO_2ガスは炭素表面で反応し、含酸素コンプレックスを形成することが明らかとなった。
今後、本脱硫法を実用化するには、炭素存在下での反応機構の解明および実際の燃焼条件下に近い条件での脱硫実験が必要となる。
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