1995 Fiscal Year Annual Research Report
酸素不足型鉄酸化物を用いる二酸化炭素の一酸化炭素への転換システムの研究
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06680462
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉田 崇 東京工業大学, 理学部, 助手 (50251608)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 正道 東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 助教授 (20111643)
玉浦 裕 東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 教授 (00108185)
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| Keywords | 二酸化炭素 / 一酸化炭素 / フェライト / ウスタイト / メタン / エネルギー / マグネタイト / 廃熱 |
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| Research Abstract |
1.水素によるマグネタイトの活性化反応
Fe_3O_4の水素の活性化反応(300℃)では、酸素不足型マグネタイトのほかにα鉄が生成することが分かった。また、300°CでCO_2と接触させるとCOの発生は認められず炭素として析出する。活性化反応でO/Fe値が1.06付近まで還元が進むに従いCO_2分解初期速度は増加した。またCO_2分解反応で固相はFe_3O_4に相変化した。結果的に、二酸化炭素分解に対する単位マグネタイト重量当たりの反応量を増やすことが出来るため、関連の反応を組み合わせ二酸化炭素-メタン炭素循環サイクルを実用化する際、効率を向上させることが出来る
2.炭素によるマグネタイトの活性化反応
活性化反応はこれまで水素気流ちゅうの還元反応を用いてきたが、マグネタイトを用い炭素による固相反応による活性化を試みた。無煙炭及びマグネタイト粉末の混合試料を、Ar雰囲気下、赤外電気炉で所定の温度に加熱した反応管中に投入し反応させた。その結果、1100℃における反応では、発生ガスはH_2,CO,CO_2の混合ガスであり、また固相はFe_3O_4からFeOに還元されていた。発生ガス中のCO/CO_2モル比は900-1100°Cでは約0.5であったが、1250°Cでは3.4まで増加し、より高温でCO_2の発生が抑制された。以上の結果より1000°C以上の高温ではあるが、石炭による活性化が確認されその過程でCOの製造が可能であることが分かった。1000以上の高熱源は廃熱として利用は難しいが太陽エネルギーによる現状で未利用のエネルギー源を使用できると考えられる。
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