14:30-17:00 (Poster session) High-temperature materials processing

[P079K] [Student presentation: Master’s course] Effect of particle size and temperature on the oxidation of Cu₂O

○Toshiki Mizuuchi¹, Takashi Murata¹,
Katsunori Yamaguchi¹ (1. Waseda University)

Keywords:Reaction rate constant, Automotive exhaust gas purification catalyst, Unreacted nuclear model, Recycling

ディーゼルエンジン自動車の排ガス抑制装置であるSiC製DPFの処理需要が増加している。 SiCは融点が約2400℃と非常に高く、溶融処理する際にはSiCを融点の低いSiO2に酸化する酸化剤が必要とされている。そこで、酸化剤としてCu2Oスラグを用いることが検討されており、Cu2OをCuOに酸化することでCu1 molあたりの酸素供給量が増加し、酸化力が向上すると考えられる。しかし、Cu2Oスラグは粒径が多岐にわたっているため、効率的なCuO生成のためには粒径ごとの酸化にかかる時間を明らかにする必要がある。そこで、本研究ではCu2Oスラグを100～550 µmの粒子サイズにおいて、600～800℃、空気雰囲気下で粒径ごとに酸化実験を行った。また、酸化実験で得られたデータに未反応核モデルを適用し、粒径ごとに速度定数を算出して酸化反応をモデル化した。その結果、100, 200μmの場合は数式モデルと実験値に僅かにずれが生じた。これは、未反応核モデルが試料同士の重なりを考慮しておらず、小さい粒径では試料の重なりの影響を受けやすい為と考えられる。次いで、得られた未反応核モデルのパラメータを用い、粒径と温度の各条件における反応時間を予測した。