オーストラリアにおける褐炭の前処理およびクリーン化技術に関する調査研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15404024
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 三浦 孝一 京都大学, 工学研究科, 教授 (40111942)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 浩行 京都大学, 工学研究科, 助手 (40263115) ; 河瀬 元明 京都大学, 工学研究科, 助教授 (60231271) ; 前 一廣 京都大学, 工学研究科, 教授 (70192325) ; 菅原 勝康 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (60154457) ; 牧 泰輔 京都大学, 工学研究科, 助手 (10293987)
• Keywords: オーストラリア / 褐炭 / MTE / 脱水 / 廃水処理 / 微量金属 / 分子力学 / 赤外吸収スペクトル

Research Abstract

三浦、菅原、大木、二宮、中川がオーストラリアの海外共同研究者であるネルソン教授とチャフィー講師が所属するマコーリー大学とモナッシュ大学を訪問し、石炭利用に伴う環境問題についての意見交換を行った。オーストラリアにおいて、燃焼等に伴う微量有害金属の放出と露天堀炭鉱での有機物が溶出した廃水が重要な問題になってきていることがわかった。また、オーストラリア最大の褐炭の炭鉱であるラトローブバレーと併設する発電所の見学を行い、炭鉱における環境問題への取り組み等を視察した。
菅原はマッコリー大学に4週間滞在し、褐炭のクリーン化ならびに有効利用法に関する基礎実験と研究討論を行い、アルカリ金属、ヒ素、セレンの挙動を明らかにするとともに石炭灰の安全化への応用について検討した。河瀬はモナッシュ大学に6週間滞在し、石炭の凝集構造に大きく関与している水素結合について、MM法、MD法による数値シミュレーションを行うとともにCRC研究員らと討論し、各種水素結合の結合距離と赤外吸収スペクトルのシフト量の関係を明らかにした。松岡は、ニューカッスル大学に4週間滞在し、石炭ガス化・燃焼技術に関する意見を交換し,オーストラリア褐炭の燃焼時における灰分あるいは微粒子の排出特性を明らかにするための実験を実施した.その結果、モーエル褐炭中の鉱物の主成分は石英とパイライトで、さらにイオン交換性のカルシウムが含まれていること、モーエル褐炭中に含まれるナトリウムはNaClで存在していること、モーエル褐炭の燃焼では、カスケードインパクターでは捕集できない微粒子が相当量生成し、かつ原炭と水処理炭ではそれら微粒子の外観が大きくことなることが明らかとなった。