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燃焼プロセスにおける水銀の挙動解明と炉内制御技術に関する研究

汞在燃烧过程中的行为及堆内控制技术研究

基本信息

批准号：
02F02373
负责人：
成瀬一郎
金额：
$ 0.26万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F02373/
关键词：
水銀燃焼捕捉剤石炭廃棄物微量金属下水汚泥微粒子

项目摘要

本研究では、固体燃焼プロセスにおける水銀の放出挙動を解明するために、まず、水銀化合物の基礎的な放出特性と捕捉剤添加による水銀吸収特性について明らかにした上で、固体燃焼・熱分解・ガス化条件における水銀の基礎放出挙動、電気加熱式ドロップチューブ燃焼炉(DTF)による汚泥燃焼場における水銀放出挙動について検討し、以下のような結論を得た。1)水銀化合物の基礎放出特性と捕捉剤添加による水銀吸収特性水銀化合物の放出挙動は化合物の融点に依存する。また、雰囲気によっても異なり、塩化第二水銀は塩化水素が存在すると放出が遅延される傾向にあり、硫酸第二水銀ならびに酸化第二水銀は放出が促進される。捕捉剤添加による塩化第二水銀の吸収は難しく、今後新たな捕捉剤の探索が必要である。2)固体燃焼・熱分解・ガス化条件における水銀の基礎放出挙動熱天秤実験の結果より、燃焼条件における水銀の放出挙動は試料中の水銀含有量に対する硫黄含有量に依存する。また、ガス化条件に関しても同様であるものの燃焼条件に比べ放出温度は低い。一方、熱分解条件では、試料中の塩素含有量に依存し、塩素濃度が高いほど放出温度も低くなる。また、化学平衡計算結果より、燃焼場における水銀は比較的低温場である約573K前後までは硫酸第二水銀の凝縮相として存在し、中温場(約1173K)ではガス状の塩化第二水銀として存在する。また、このガス状の塩化第二水銀が存在可能な温度は、塩化水素濃度が高いほどより高温になる。1173K以上の高温場ではガス状の元素水銀として存在する。なお、ガス化の場合、全ての温度領域でガス状の元素水銀として存在する。3)DTFによる汚泥燃焼場における水銀の放出挙動水銀の放出率は熱天秤実験結果と比較すると少し高くなるものの、おおよそ熱天秤実験と類似しており、熱天秤実験でも水銀放出挙動を十分模擬できる。

This study was conducted to investigate the basic mercury emission characteristics and mercury absorption characteristics of solid combustion, thermal decomposition and decomposition conditions, and to investigate the basic mercury emission characteristics and mercury absorption characteristics of sludge combustion field in electric heating furnace (DTF). The following conclusions are drawn. 1)The basic emission characteristics of mercury compounds depend on the melting point of mercury compounds. The second mercury in sulfuric acid promotes the evolution of the second mercury in the presence of the second mercury in sulfuric acid. It is very difficult to absorb the second mercury in the process of capture, and it is necessary to explore new capture agents in the future. 2)Solid combustion, thermal decomposition, decomposition conditions, basic mercury release, thermal balance results, combustion conditions, mercury release, sulfur content in the sample depends on the content. The combustion conditions are lower than the emission temperature. The thermal decomposition conditions are dependent on the amount of phosphorus in the sample, the concentration of phosphorus is high, and the emission temperature is low. The results of chemical equilibrium calculation show that the combustion field is similar to the low temperature field around 573K, and the condensation phase of sulfuric acid second mercury exists. The intermediate temperature field (about 1173K) also exists. The second mercury in the form of mercury may exist at high temperatures or at high concentrations. High temperature fields above 1173K cause the existence of mercury, a special-shaped element. The element mercury exists in all temperature fields under different conditions. 3)DTF sludge combustion field mercury emission mercury emission rate and thermal balance results comparison, less than high, more than thermal balance results similar, thermal balance results mercury emission very simulation.