温暖化ガス抑制のための超高性能CO2分離膜によるCO2の回収・再利用技術の確立

• Project/Area Number: 20676006
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Civil and environmental engineering
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 姫野 修司 Nagaoka University of Technology, 工学部, 准教授 (60334695)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥97,370,000 (Direct Cost: ¥74,900,000、Indirect Cost: ¥22,470,000); Fiscal Year 2011: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000); Fiscal Year 2010: ¥27,560,000 (Direct Cost: ¥21,200,000、Indirect Cost: ¥6,360,000); Fiscal Year 2009: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2008: ¥35,750,000 (Direct Cost: ¥27,500,000、Indirect Cost: ¥8,250,000)
• Keywords: 地球温暖化 / CO2回収 / 分離膜 / ゼオライト膜

Research Abstract

本年度は、天然ガスプラント内に設置する実証装置の諸条件決定の為、Visual Basicを用いた供給側プラグフロー・透過側完全混合モデルでのシミュレーションを行った。現段階では一段分離を考え、パラメータは膜面積、供給流量、供給ガス濃度(透過ガス成分)、供給圧力、透過側圧力、Permeance(実験値)とした。実験結果と計算結果との比較の結果はCO2富化側CO2濃度が70%程度になると試算され実験値とシミュレーション値がほぼ一致することがわかった。この結果から、今回使用した供給側プラグフロー、透過側完全混合モデルは実験値を非常に精度よく予測可能であることを示した。
天然ガスプラントに実証装置を設置するにあたり、研究施設の取扱法令を決定する必要があった。研究施設が1MPa以上の可燃性高圧ガスである天然ガスを採掘しているため、適用法令の明確化と責任分界点を明らかにするための調査を行った。本研究施設は「鉱山外施設」として従来適用している「鉱山保安法」を適用外とし、使用するガスが高圧であることから「高圧ガス保安法」を適用する。そのため、実験設備や設置方法等は全て「高圧ガス保安法」に則り製作することして、天然ガスプラント敷地内に実験装置を設置する箇所や研究施設の諸条件を決定した。

Research Products

• [Journal Article] DDR型ゼオライト膜を用いたバイオガスのCH4/CO2分離プロセスの開発,36, 545-551, 2010 (2010)
  • Author(s): 姫野修司, 竹谷究, 藤田昌一
  • Journal Title: 化学工学論文集 Volume: 36 Pages: 545-551
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CO_2/CH_4 separation behavior using DDR-type zeolite membrane in high-pressure area (2009)
  • Author(s): Shuji Himeno, Masaaki Hori, Tatsuya Iwamoto, Teruaki Takeuchi, Toshihiro Tomita, Kenji Yajima, Kenji Suzuki, Shuichi Yoshida
  • Journal Title: ZMPC2009 1 Pages: 2-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Details Structure Analysis of KOH Activated Carbon Waste Coffee Beans (2009)
  • Author(s): Shuji Himeno, Tomokazu Takahata, Ikumi Toda, Hiroki Ono, Shigeo Ohshio, Hiroki Akasaka, Toshinori hokubu, Hidetoshi Saito
  • Journal Title: J.J.Appl.Phys 48 Pages: 117001-117001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MBRによる実下水の長期連続処理における担体投入および曝気強度の影響 (2008)
  • Author(s): 酒井陽介, 小松俊哉, 姫野修司, 高和真吾
  • Journal Title: 土木学会論文集G 64 Pages: 160-167
  • NAID: 130004468776
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Development of biogas upgrading process using the DDR-Type Zeolite Membrane (2010)
  • Author(s): E.SAWAMOTO, S.HIMENO, S.FUJITA
  • Organizer: VENICE 2010
  • Place of Presentation: イタリア
  • Year and Date: 2010-11-15
• [Presentation] 気体分離膜による消化ガス精製と新規ガスエンジンの発電プロセスの評価 (2009)
  • Author(s): 岩元達也, 堀正樹, 姫野修司竹谷究, 澤本英治, 姫野修司
  • Organizer: 第46回下水道研究発表会講演集
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-07-30
• [Presentation] 高温・高圧下におけるDDR型ゼオライト膜の気体透過性能の把握 (2008)
  • Author(s): 岩元達也, 堀正樹, 姫野修司, 谷島健二, 鈴木憲次, 富田俊弘, 吉田修一
  • Organizer: 第24回ゼオライト研究発表会講演予稿集
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-10-30
• [Presentation] 気体分離膜を用いた消化ガスからのC02除去プロセスの検討 (2008)
  • Author(s): 堀正樹, 鈴木直樹, 姫野修司
  • Organizer: 第24回ゼオライト研究発表会講演予稿集
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-07-30