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金属鉄と水素ガスを併産する廃棄物処理法の開発

开发联产金属铁和氢气的废物处理方法

基本信息

批准号：
18760559
负责人：
長谷川将克
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760559/
关键词：
廃棄物処理水素還元鉄環境技術

项目摘要

本研究は、(1)炭素、水素、酸素を含有する廃棄物(廃プラスチック、廃木材、排紙、シュレッダーダスト等)に酸化鉄を混合したものを高温に急速加熱して無害化し、同時に、(2)水素ガスとCOガス(いずれも燃料ガス)と金属鉄を併産し、(3)炭酸ガスを生成しない新しい廃棄物処理法を開発することを目標としている。平成18年度は、(木材+鉄鉱石)混合物、(ポリエチレン+鉄鉱石)混合物を急速加熱すると金属鉄とH_2ガスが発生し、CO_2はほとんど生成しないことを明らかにした。実験結果は、熱力学平衡計算結果とよく一致していた。平成19年度は、処理プロセスの操業温度低下に向けて、有機系廃棄物由来炭素の結晶化度が浸炭に及ぼす影響を明らかにするため、炭素源(木材、ポリエチレン、木材チャー、ポリエチレンチャー、グラファイト)と鉄源(金属鉄、酸化鉄)との混合物を1448Kに急速加熱した。得られた金属鉄について、浸炭に伴う凝固点降下の有無を観察した。混合物組成は、金属鉄とチャー及びグラファイトとの混合物では、Fe:C=95:5(重量比)とした。また金属鉄と木材及びポリエチレンとの混合物では、平成18年度に開発した熱力学平衡計算プログラムに基づき、金属鉄と残存する固体炭素の予想量との重量比がFe:C=95:5になるよう組成を定めた。また、処理反応促進に向け、有機系廃棄物由来炭素の燃焼速度を測定した。木材チャー<ポリエチレンチャー<グラファイトの順に結晶性は高くなり、炭素の結晶化度が高いほど浸炭が進行することが分かった。また、COガスの存在が浸炭を促進させることが分かった。一方、炭素の結晶化度が低いほど、燃焼速度は大きく、燃焼反応の活性化エネルギーが小さくなることが分かった。浸炭と燃焼反応を同時に促進するためには、結晶化度を最適にする有機系廃棄物の混合比があることが示唆された。

In this study, (1) carbon, water, and acid contain carbon, water, and acid compounds, such as maleic acid, carbon, water, and acid, etc.) acidizing, mixing, heating, heating (3) the production of carbonic acid by carbonic acid is new. The chemical method is used to determine the temperature and temperature of the product. In Pingcheng 18, the mixture of wood and stone, the mixture of wood and stone, and the mixture of metal, H _ 2, and CO_2, were added rapidly. The results of mechanical equilibrium calculation and mechanical equilibrium calculation are consistent. In Pingcheng, in 1919, the operating temperature was low, and the organic products were soaked in carbon, the crystallization temperature was soaked, and the temperature was affected by carbon source. The mixture of carbon sources (wood, carbon, carbon, wood, carbon, carbon and acid) was rapidly increased at 1448K. It is necessary to observe the temperature of the metal, the carbon immersion and the freezing point. The composition of the mixture, the composition of the metal, the temperature and the temperature of the mixture, and the weight ratio of the mixture, Fe:C=95:5 (weight ratio). This paper deals with the mechanical balance calculation of the mixture of metal, wood and carbon, the mechanical balance calculation of the temperature in 18 years, the calculation of the mechanical balance of the metal, and the residual solid carbon of the metal. The weight ratio of solid carbon is determined by the weight ratio of Fe:C=95:5 and so on. The speed of carbon burning is determined by the burning speed of carbon. The properties of wood, lt;, carbon, carbon and carbon were tested. There is a carbon immersion to promote the distribution of carbon in CO and carbon dioxide. On the one hand, the crystallinity of carbon alloy is low, the burning speed is high, and the reaction temperature is very high. Carbon impregnation combustion reaction at the same time to promote the degree of crystallization, the most effective mechanical properties of organic materials, the ratio of carbon impregnation temperature to temperature.