| Project/Area Number |
18360462
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Energy engineering
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
架谷 昌信 Aichi Institute of Technology, 工学部, 教授 (50021788)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 二一 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70074432)
小林 敬幸 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (90242883)
渡辺 藤雄 愛知工業大学, 総合技術研究所, 准教授 (70109312)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥11,040,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2007: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2006: ¥4,800,000 (Direct Cost: ¥4,800,000)
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| Keywords | ジメチルエーテル / 廃熱 / 化学回生 / 反応速度 / 設計 / 回生 / 改質 / 水 |
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| Research Abstract |
本研究ではエネルギーの更なる高効率利用が可能なプロセスとして廃熱を「熱」の形態から吸熱反応を利用して「熱」を「化学エネルギー」へ変換する,燃料化回生システムを提案した.本システムを実現するためには、高性能触媒の使用と反応器の最適設計が必要である。吸熱する化学物質として本研究ではジメチルエーテルを採用した.この水蒸気改質については幾つかの研究例があるが、改質反応の反応速度式や排熱のエネルギー回生を目的とした場合の反応器設計は十分に行われていない。
そこで排熱の燃料化回生を行うにあたり、反応速度式を定式化し、装置の設計が実際に実現可能であるかを検討する必要がある。そこで、本研究ではジメチルエーテルを用いて低質廃熱を燃料化して化学的にエネルギー回生するシステムの装置設計に関して反応速度式を定式化し、実現の可能性を検討した結果、以下のことが明らかとなった。
・反応速度の定式化実験における結果より、ジメチルエーテルは573Kにおいて水蒸気改質反応によりほぼ完全に水素燃料へと転換する。またジメチルエーテル水蒸気改質反応はDMEの加水分解反応が律速段階になると考えられ、ジメチルエーテルの加水分解反応により生成されるメタノールも完全に水素へ転換されることが明らかとなった。
・実験によって得られた反応速度式は誤差があるものの、操作条件を考慮すれば工業的な反応装置の設計に適用可能である。
・得られた反応速度式を用いて反応装置容積の試算をした結果、反応装置は現実的なスケールで設計可能である考えられる。
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