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本研究では、CCSEMを用いることによって、粒子一個一個の組成と、粒径分布のデータを、数千個レベルの情報を得ることを目的とし、次のことを行った。
1)画像解析ソフトからの粒径分布の検証及びEDS分析の補正値の検証
2)下水汚泥の燃焼灰のCCSEM分析
画像解析ソフトからの粒径分布の検証及びEDS分析の補正値の検証結果
SEM画像の輝度分布が粒径分布や、組成分析値に影響を与えることがわかり、輝度分布の最適値を見つけることができた。しかし、補正値については、必ずしも化学分析値に近い値が得られなかったため、今後も分析データを蓄積し、最適化を行う必要がある。
下水汚泥の燃焼灰のCCSEM分析結果
滞留時間0.8秒、酸素濃度7%で、温度条件を変化させて燃焼を行ったが、1300℃から、急激に粒子の溶融が始まり、粒径分布も大きくなる傾向がわかった。また、成分分析結果より、元素別の揮発化率を計算したところ、同じ温度からZnやPと言った元素が急激に揮発し始めた。また、CCSEMでの鉱物判定の結果、Quartz、Ca-Al-Silicate、Apatiteなどの他に、Si-Al-Ca-Fe-P-Mg-Oや、Si-Al-Ca-Fe-P-Zn-O等の、非常に複雑な組成を持った粒子が存在することが確認された。
今後は、粒子のIncluded/Excluded判別の制度の向上、また、粒子形状係数と熱力学平衡計算ソフトとの連携による。粒子一個一個の温度の推定等、CCSEMデータの更なる有効利用を検討していきたい。
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