超臨界水酸化を要素技術とする物質・エネルギー循環システムの構築

以超临界氢氧化物为基础技术构建物质/能量循环系统

• 批准号: 11128240
• 负责人: 後藤 元信
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11128240/
• 关键词: 超臨界水酸化; 廃棄物処理; 物質循環; エネルギー回収; 熱交換; 反応速度解析

超臨界水酸化プロセスにおいて、炭素を含む有機物の二酸化炭素への変換、重金属を含む無機物の固体としての回収ならびに各成分の分離による資源化、さらに反応熱のエネルギーとしての回収からなる循環システムを解析した。プロセスシミュレータSimsci ProIIによる上記システムのシミュレーションを行った。ステンレス製の回分反応器ならびに流通反応器を用いて酸化分解実験を行った。試料としては実廃棄物として昨年に引き続き余剰汚泥、焼酎廃液、そして模擬生ごみとしてのドッグフードを用いた。酸素源として過酸化水素水を用いた。反応後の液相の生成物について全有機炭素量(TOC)の測定、残存するアンモニアおよび有機酸の分析を行った。回分反応の結果から、各種廃棄物におけるTOC基準の分解反応に対する1次反応速度定数を求めた。また、中間生成物であるアンモニアの分解速度定数を求めた。各種廃棄物の反応速度定数の比較検討をした。超臨界水酸化反応器からのエネルギー回収の観点から2重管型の超臨界水熱交換器用いて、熱交換挙動を測定した。熱交換効率については、超臨界条件下では効率が下がり、特に、臨界点付近で最も小さくなっていることがわかった。これは臨界点近傍では水の熱容量が非常に大きくなることによると思われる。さらに、熱交換器の傾斜の影響が大きいことがわかった。これは超臨界流体では大きい動粘度に基づく自然対流の影響を表している。

Supercritical water acidification is a process for the conversion of carbon, organic and inorganic compounds, and the recovery of heavy metals. Simsci ProII is designed to be used as a platform for future projects. The reverse flow reactor is used to decompose the reaction mixture. The test material is used in the production of waste water, waste water and waste water. Acid source and acidified water are used. The liquid phase product after reaction is used for the determination of total organic carbon (TOC), residual organic monitoring, and analysis of organic acids. The results of the regression analysis are as follows: 1. To determine the first order regression velocity of TOC standard, the decomposition of various wastes is carried out. Find the decomposition rate of intermediate products A comparative study on the determination of the reaction velocity of various waste materials is presented. Supercritical water acidification reactor is used to measure the heat transfer performance of supercritical water heat exchanger with double tube. The heat exchange efficiency is the lowest under supercritical conditions. The heat capacity of water near the critical point is very large. In addition, the impact of the tilt of the heat exchanger is significant. The influence of supercritical fluid on dynamic viscosity and natural flow is discussed.

项目成果

後藤元信: "超臨界水反応による下水汚泥および焼酎廃液の分解処理"Jasco Report. 1-3 (1999)

Motonobu Goto：“通过超临界水反应分解处理污水污泥和烧酒废液”Jasco Report 1-3（1999）。

Motonobu Goto et al.: "Kinetic Analysis for Ammonia Decomposition in Supercritical Water Oxidation of Senage Sludge"Industrial&Engineering Chemistry Research. 38・11. 4500-4503 (1999)

Motonobu Goto 等：“Senage 污泥超临界水氧化中氨分解的动力学分析”工业与工程化学研究 38・11 4500-4503（1999）。