2015 Fiscal Year Annual Research Report
低品位石炭の高効率燃焼・ガス化利用における揮発性無機元素の挙動解析とその低減
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25289361
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
二宮 善彦 中部大学, 工学部, 教授 (10164633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
波岡 知昭 中部大学, 工学部, 准教授 (90376955)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 低品位炭 / 燃焼 / アルカリ金属蒸気 / 固体吸収剤 / 揮発性元素 / PM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、低品位石炭利用の次世代型高効率プロセスを実用化する上において重要課題である低品位石炭の空気燃焼およびOxy Fuel燃焼から発生するアルカリ金属蒸気（Na、K）、揮発性元素の低減を図るため、固体吸収剤による捕捉挙動を明らかにした。また、燃焼雰囲気下において発生した鉛および亜鉛蒸気が、排ガスの冷却過程において均一核生成および不均一核生成の影響を検討した。
（１）ガス中のアルカリ金属蒸気を低減するための顆粒吸収剤の効果
吸収剤として顆粒ムライト粒子（アルミナシリケート、粒径：106-150μm、150-250μmの2種類）を使用して、Na, K, Ca Mg金属の捕捉効果を、燃焼実験は1400℃、空気燃焼およびOxyFuel燃焼（28%酸素／二酸化炭素）で行った。この結果、粒径：106-150μmの顆粒ムライト粒子を石炭に混合したときは、昨年度に実施した顆粒カオリン（粘土鉱物）と同様、PM1の発生量は添加しない場合に比べて質量で1/2～1/10に低下した。PM中のNa、K、Ca元素の占める割合も1/5～1/10に下がっており、燃焼場でムライト粒子と反応し、この結果、微粒子への移行割合が低下するとともにNa、K およびCaがボトムアッシュに移行することが確認された。
（２）固体粒子が存在する条件下でのガス中の揮発性元素の捕捉機構の解明
空気燃焼およびOxyFuel燃焼雰囲気下において発生した鉛および亜鉛蒸気が、排ガスの冷却過程において均一核生成および不均一核生成の影響を検討した。実験条件は昨年度とほぼ同様とした。試験結果から、PbおよびZn蒸気が単独に析出するときはOxy Fuel燃焼雰囲気の方が若干、析出しやすくなることが見いだされたが、PbおよびZn蒸気を混合した系では、両雰囲気ともほとんど析出挙動に差がないことを明らかにした。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 低品位微粉炭の燃焼から発生するPM2.5の生成特性に関する研究2015
Author(s)
Xiujin LIANG, Qunying WANG, Guangwei YING, Ying MENG, Juan CHEN, Facun JIAO, Tomoaki NAMIOKA, Naoomi YAMADA, Yoshihiko NINOMIYA
Organizer
第24 回日本エネルギー学会大会
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
Year and Date
2015-08-04
