1990 Fiscal Year Annual Research Report
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01550188
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| Research Institution | Hokkaido Institute of Technology |
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Principal Investigator |
藤原 康博 北海道工業大学, 工学部, 教授 (30048045)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
登坂 茂 北海道工業大学, 工学部, 講師 (80048058)
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| Keywords | 微粒子 / 燃料性状 / 生成機構 / 熱分解過程 / 縮重合過程 / 多環芳香族 / アルコ-ル系燃料 |
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| Research Abstract |
前年度試作した高温熱分解装置を用いて加熱時間が燃料の熱分解、縮・重合過程に及ぼす影響について調べた。その結果、アロマチック成分は、あまり加熱時間の影響は見られないが、パラフィン成分は、分解、縮・重合過程は促進されることが明らかになった。
また、アルコ-ル系燃料等の含酸素燃料は、微粒子の生成傾向が低いが、この理由を明らかにするために、炭素数ならびに分子構造の異なる各種のアルコ-ル類の窒素雰囲気中における熱分解、縮重合過程を調べた。結果、アルコ-ルを熱分解した場合、第1生成物はアルデヒドであり、比較的低温度から生成される。その後、アルコ-ル、アルデヒド双方から中間オレフィン成分を生成し、これらが比較的低い温度から縮・重合してベンゼン環を生成する。しかし、加熱温度を高くすると、生成された環状成分は多環化せずに減少する傾向を示す。これは燃料中に含まれる酸素によりその一部が酸化されたものと考えられる。また、アルコ-ル系燃料においても、パラフィン系燃料と同様に炭素数が少なくなると中間オレフィンの生成量が少なくなり、縮・重合成分である多環芳香族成分の生成も減少する傾向を示す。また、同一炭素数でも分子構造が異なるとその熱分解過程は大きく異なることが明らかになった。
燃料分子から微粒子の前駆物質と考えられる縮合多環芳香族炭化水素に至る過程を明らかにするために、パラフィン系燃料の分解成分であるC_1〜C_3のガス状燃料を用い、反応流動管で分子構造、ならびに分子量の異なる燃料を加熱し、前駆物質ならびに固体状微粒子に至る過程について調べた結果、低沸点成分は加熱されると脱水素、縮・重合過程を経て環状化、多環化が進行し、PAH成分を生成する。さらに加熱温度が高くなるとPAH成分が減少し、固体状の微粒子が生成されることが電子顕微鏡の観察結果ら明らかになった。
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