Hitoki Matsuda

For the expansion of ammonia utilization, the fast absorption and fixation of NH₃ is required to prevent damage from leakage. In this study, ammonia absorption with NiCl₂ is the focus for NH₃ fixation, because it can absorb ammonia in low concentration with high fixation capacity. Thermogravimetric studies were performed on NH₃ absorption with NiCl₂ at temperatures of 303–383 K and NH₃ pressures of 23–84 kPa. As a result, it was found that initial particle sizes smaller than 355 µm had little influence on the NH₃ absorption rate. Ammonia absorption with NiCl₂ was enhanced with increasing temperature and NH₃ pressure, but it proceeded more slowly at 383 K compared to at 363 K. The absorption rate expression was determined for the NiCl₂/NiCl₂·6NH₃ reaction based on the grain model. The determined reaction rate constant and reaction order concerning NH₃ pressure had different temperature dependence between 303–323 K and over 323 K. The estimated conversion reasonably agreed with the experimental data.

本研究は下水汚泥焼却灰中の放射性セシウム (Cs) の分離除去を目指して，ポルサイト中の Cs の塩化揮発実験を行った。実験はゾル-ゲル法で調製したポルサイト (粒径 20～32, 45～63 μm) を実験室規模の電気加熱炉内で N₂-Cl₂ (0.05～10 vol%) 混合ガス流通下，1,173～1,473 K で加熱し，ポルサイトからの Cs 揮発量の経時変化を調べた。 その結果，ポルサイトからの Cs 揮発速度は Cl₂ 濃度 0～1 vol%ではガス濃度が高いほど向上したが，1～10 vol%の範囲ではガス濃度の影響はほとんど認められなかった。また，ポルサイトからの Cs 揮発速度は加熱温度が高いほど増加することが示された。とくにポルサイトを Cl₂ 濃度 0.25 vol%，1,373 K 以上で加熱すると，Cs は 12h 以内でほぼ完全に揮発することが明らかになった。