講演情報
[1305]反応速度論と表面錯体モデルを用いた希薄Si(IV)廃水の水酸化アルミニウム共沈処理に対する定量モデル化
〇鈴木慎哉1, 榊原泰佑1, 所千晴2 (1.早稲田大学 大学院 創造理工学研究科, 2.早稲田大学理工学術院)
司会: 鈴木 祐麻 (山口大学)
キーワード：
Co-precipitation、Aluminum Hydroxide、Surface complexation、Kinetics
現在、焼却水や地熱水の利用の増加などを背景として、シリカスケールによる配管やRO膜の目詰まりを防ぐために、大量の水からのSi除去の確立が急務となっている。本研究では、Al塩を用いたSi除去に関し、吸着法・共沈法を比較することによって、Si除去機構の解明を行ない、求めた除去機構を基にした定量モデルの構築を目的とした。
収着等温線及び固体分析等の結果から， Si除去機構は共沈法・吸着法ともに水酸化アルミニウム表面への吸着と低結晶性カオリナイトの生成の組み合わせであることがわかった。またSi除去は段階的に進み、反応時間に依存していることが確認された。 上記の2つの現象である表面錯体形成と沈殿生成について定量的再現を得るために従来の表面錯体モデルに速度論の概念を導入した。まず経時変化実験を行ない、その除去特性からカオリナイト等の沈殿生成速度定数を算出し、速度式を得た。得られた速度式を水酸化アルミニウムに対する表面錯体モデルに組み込み、新規定量モデルとした。吸着実験ならびに共沈実験と本研究で得られた新規モデルの計算値を比較したところ，良好な再現性を確認することができた。
<a href="http://confit-fs.atlas.jp/customer/mmij2015a/pdf/1305.pdf" target="_blank"></a>
収着等温線及び固体分析等の結果から， Si除去機構は共沈法・吸着法ともに水酸化アルミニウム表面への吸着と低結晶性カオリナイトの生成の組み合わせであることがわかった。またSi除去は段階的に進み、反応時間に依存していることが確認された。 上記の2つの現象である表面錯体形成と沈殿生成について定量的再現を得るために従来の表面錯体モデルに速度論の概念を導入した。まず経時変化実験を行ない、その除去特性からカオリナイト等の沈殿生成速度定数を算出し、速度式を得た。得られた速度式を水酸化アルミニウムに対する表面錯体モデルに組み込み、新規定量モデルとした。吸着実験ならびに共沈実験と本研究で得られた新規モデルの計算値を比較したところ，良好な再現性を確認することができた。
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