籾殻焼却灰とフライアッシュを原料とするフィリップサイト合成法の最適化

以稻壳焚烧灰和粉煤灰为原料的十字星合成方法优化

• 批准号: 15760615
• 负责人: 福井 国博
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760615/
• 关键词: 籾殻焼却灰; フライアッシュ; 多段抽出法; フィリップサイト; 水酸化ナトリウム; 水熱処理法; アルミネートイオン; シリケートイオン; ヒドロキシソーダライト

前年度までに申請者らが提案したフライアッシュの性状と生成するゼオライト結晶種の関係を予測する手法をフライアッシュ・籾殻焼却灰混合物に適用し、籾殻焼却灰の最適添加量を予測することに成功した。また、ゼオライト合成のコスト低減を目指し、水熱合成に必要な水酸化ナトリウム水溶液のリサイクル手法についての検討を行った結果、10回程度の水酸化ナトリウム水溶液のリサイクル利用が可能であることを明らかとした。一方、水熱合成を行った後の水酸化ナトリウム水溶液にはゼオライト合成に使用されなかったアルミン酸イオンやシリケートイオンが蓄積する。この量をゼオライト反応機構の速度論解析から得られた反応速度定数から予測し、不足成分の添加・過剰成分の除去法を構築した。これにより水酸化ナトリウムのリサイクル利用条件の設定を数値計算によって容易に行えるようにした。さらに、これまでバッチ処理で行われていた本プロセスを見直し、未反応のフライアッシュや籾殻焼却灰が製品に混入することを防ぐための手法として、多段抽出に基づいた方法で連続的にゼオライトを合成しうる装置の開発を行った。これによって、水酸化ナトリウム使用量を現在の1/2以下とし、反応時間が2/3以下であっても、フィリップサイト純度90%以上の製品を生産するプロセスを開発し、焼却灰からのフィリップサイト合成プロセスの最適化を行うことに成功した。また、ここで提案した新規な方法において、焼却灰からのゼオライト合成に関する各種の反応速度定数や結晶化速度定数を反応工学的解析によって算出し、各種条件における生成ゼオライトの結晶種とその生成挙動を予測することを可能とした。

In the previous year, the applicant proposed a method for predicting the relationship between the properties and the crystal species. The method was successful in predicting the optimum addition amount of the ash. The results of the study on hydrothermal synthesis and the reduction of water content in aqueous solution show that it is possible to utilize 10-step aqueous acidification and water content in aqueous solution. The aqueous solution after hydrothermal synthesis is used for the accumulation of acid. The velocity theory analysis of the inverse mechanism of the quantity is carried out by adding and removing the insufficient components. The calculation of numerical values for the use of water acidification conditions is easy to implement. In addition, the process of multi-stage extraction is carried out in a direct, non-reverse and non-reverse manner. The product is mixed in a multi-stage extraction method. The device is integrated into the system. The production of products with a purity of more than 90% was successfully carried out in the following ways: the amount of water used was less than 1/2 of the present amount, the reaction time was less than 2/3, and the optimization of the synthesis of ash was successfully carried out. In addition, the proposed new method for the determination of crystallization speed and crystallization speed is related to the analysis of various reverse engineering, calculation, and prediction of crystal species formation under various conditions.

项目成果

フライアッシュと籾殻焼却灰を原料とした水熱合成法によるフィリップサイトの選択合成

以粉煤灰和稻壳焚烧灰为原料水热合成选择性合成钙十字石

• 发表时间: 2004
• 期刊: 粉体工学会誌 41・10
• 作者: 福井国博;滝口真弓;〓森将;則安辰典;吉田英人
• 通讯作者: 吉田英人

福井国博: "水熱合成法によるフライアッシュからのゼオライト合成に及ぼす水酸化ナトリウム濃度の影響。"粉体工学会誌. 40・7. 497-504 (2003)

Kunihiro Fukui：“氢氧化钠浓度对水热合成法从粉煤灰合成沸石的影响”，粉末工程学会杂志 40・7（2003 年）。

焼却灰から合成されるフィリップサイトの純度および収率の多段階合成法による向上

多步合成法提高焚烧灰合成钙十字石的纯度和收率

• 发表时间: 2005
• 期刊: 粉体工学会誌 42・1
• 作者: 福井国博;滝口真弓;則安辰典;吉田英人
• 通讯作者: 吉田英人