| 研究課題/領域番号 |
13650827
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
藤井 信行 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (50011119)
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| 研究分担者 |
村上 能規 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (70293256)
小林 高臣 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (90225516)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | ダイオキシン / 生成 / 衝撃波管 / フェノキシラジカル / ガスクロマトグラフィー / 生成機構 / 温度依存性 / 燃焼 |
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| 研究概要 |
ダイオキシン骨格の生成反応がC_6H_5O + C_6H_5O → C_<12>H_8O_2(ダイオキシン) + 2Hで進行することを確かめるため、フェノキシ(C_6H_5O)ラジカルの高温反応について衝撃波管を用いることで1250-1700Kの温度範囲で検討した。C_6H_5OラジカルはC_6H_5OCH_3およびC_6H_5OCF_3のArで大希釈した試料ガスを衝撃波加熱することで生成させた。生成したCO濃度の時間変化、H原子の時間変化を反応計算と比較することでC_6H_5Oラジカルの高温反応およびダイオキシン骨格生成反応についての考察を行った。さらに、衝撃波加熱後の試料気体を採取、最終生成物をガスクロマトグラフィーで分離、検出した。その結果、熱分解の生成物としてアセチレン、ベンゼン、シクロペンタジエン、フェノールが確認された。生成収率の温度依存性についても検討した結果、アセチレンは高温になるにつれて生成量が増加し、逆にベンゼンは高温になるにつれて生成量が減少することがわかった。シクロペンタジエニル、フェノールについては低温になるに従い、生成量が増加する傾向がある。一方、1456〜1822Kの温度範囲でのダイオキシンの生成は確認できなかった。以上のC_6H_5Oの熱分解およびその後続反応素過程の反応モデルに、C_6H_5O + C_6H_5O → C_<12>H_8O_2(ダイオキシン) + 2Hのダイオキシン生成反応を導入したダイオキシン生成の反応モデルを提案し、300〜700℃といわれるダイオキシン生成が容易な温度域の存在理由について考察した。本反応モデルを用いるとダイオキシンの最終生成収率の温度依存性として、約700℃をピーク値とした温度分布となり、実際の焼却炉でのダイオキシン生成収率の温度依存性をほぼ再現する事が出来た。さらに、ダイオキシン生成収率の温度分布について反応モデルに基づく考察を行った。
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