次世代酸化カルシウム系脱硫・脱硝剤の開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11218207
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 笹岡 英司 岡山大学, 環境理工学部, 教授 (50033246)
• キーワード: 石炭高効率燃焼 / 石灰石 / 生石灰 / 多孔質生石 / 脱SO_X・N_2O剤 / 脱NO_X剤 / 脱H_2S剤 / 硫化カルシウムの硫酸鉛・酸化物化

研究概要

昨年度までに、マクロポーラス酸化カルシウムの調製法として、酢酸膨潤法、水蒸気膨潤法、水膨潤法、さらに水・酢酸膨潤法を見出した。さらに、得られた酸化カルシウムが優れた高温脱SO_2、脱H_2S活性を有し、さらにN_2O分解触媒としても使用できることを明らかにした。他方、低温乾式同時脱硫・脱硝剤としての酸化カルシウムの可能性を明らかにし、その反応機構も明らかにした。これらの研究ではマクロポーラス酸化カルシウムの新規な調製法の開発に重点を置き検討を進めてきた。さて、これまでに開発した調製法を用いることにより、同一石灰石から種々の細孔構造をもつマクロポーラス酸化カルシウムの調整が可能になったことから、脱SO_2、脱H_2Sに対する細孔構造の影響を詳細に検討することが可能になった。そこで、脱硫剤の設計の指針として最も重要な脱SO_2、脱H_2S等に対する細孔構造の影響を明らかにする研究を昨年度末から開始した。まず、石炭の常圧流動層燃焼炉における酸化カルシウムの細孔径分布と脱硫活性の関係を明らかにした。さらに、酸化カルシウムが加圧流動層内で用いられる場合に炭酸カルシウムに変換された後、SO_2と反応することから、炭酸カルシウムに変換されても高反応性を維持するための細孔構造を明らかにした。
次いで、硫化カルシウムの硫酸カルシウム・酸化カルシウムへの変換に関する基礎研究を進めた。すなわち、高温脱H_2Sで酸化カルシウムを用いた場合、脱H_2Sの結果生成する硫化カルシウムを廃棄する前に硫酸塩に変換する必要がある。しかし、硫化カルシウムの硫酸塩・酸化物への変換が容易でなく、高温脱H_2Sの大きな問題点となっている。本年度の研究により、硫化カルシウムと酸素を反応させる場合に、水蒸気が共存すると共存する水蒸気と硫化カルシウムの反応が進行することを明らかにした。今後、この水蒸気の作用を利用した硫化カルシウムの硫酸塩・酸化物への完全変換を試みる必要がある。

研究成果

• [文献書誌] E.Sasaoka, et al.: "Simultaneous Removal ofSO_x and NO_x with Ca(OH)_2"Proceedings of the 7^<th> Chaina-Japan Symposium on Coal and Cl Chemeistry, Haikou, Hainan, Chaina. 471-474 (2001)
• [文献書誌] 呉 聖姫, 笹岡 英司 他: "高温脱H2Sにより生じた硫化カルシウムの酸化分解"第38回石灰科学会議発表論文集. 327-330 (2001)
• [文献書誌] S.Wu, E.Sasaoka et al.: "Reactivity of Modified Lime and Limestone for High-Temperature DeSO_x in the Presence of High concentration CO_2"CD-ROM Conference Proceedings of 8^<th> Annual International Pittsburgh Coal Conference Newcastle, NSW, Australia. 1-7 (2001)
• [文献書誌] M.Sakai, C.Su.Wu, E.Sasaoka: "Simultaneous Removal of SO_x and NO_x Using Slaked Lime at Low Temperature"CD-ROM Conference Proceedings of 8^<th> Annual International Pittsburgh Coal Conference, Newcastle, NSW, Australia. 1-9 (2001)