(General session) High-temperature materials processing［Thu. Sep 14, 2023 AM Room-4］

[3401-05-02] [Student presentation: Master’s course] Kinetic study on the oxidation reaction of Cu2O slag

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

Chairperson : Yu-ki Taninouchi (Kyushu University)

Keywords:Reaction rate constant, Catalyst for Cleaning Automobile exhaust gas, Unreacted nuclei 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、200、550 µmの3種類にふるい分けし、粒径ごとに行った酸化実験のデータを未反応核モデルに当てはめ、粒径ごとに速度定数を算出することで速度定数の粒径依存性を検証した。その結果、固体内のガス拡散定数と粒径の間には正の相関があることが確認された。また、未反応核モデルの数式を変形することで粒径と反応時間のグラフを作成し、粒径ごとの反応時間を予測することができた。