1999 Fiscal Year Annual Research Report
生成物分離型反応システム設計のためのメンブレンリアクターの特性解析
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11650800
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| Research Institution | Hachinohe Institute of Technology |
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Principal Investigator |
福原 長寿 八戸工業大学, 工学部, 助教授 (30199260)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小比類巻 孝幸 八戸工業大学, 工学部, 助手 (70215375)
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| Keywords | メンブレンリアクター / エチルベンゼン脱水素反応 / 生成物分離型反応システム / 反応分離 / パラジウム分離膜 / ニッケル系分離膜 / 数値シミュレーション / 水素の選択的透過 |
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| Research Abstract |
本研究は,水素分離型メンブレンリアクターなどに代表されるような,生成物分離型反応システムに関した諸特性を詳細に解析し,本反応システムの工業プロセス化に必要となる知見の集積を目的としている。本年度は,システム解析に不可欠な三次元解析シミュレーターを開発すべく,諸物性のデータの蓄積と推算,反応速度式の測定,ならびにシミュレーターの構築を中心とした研究を実施し,以下の成果が得られた。
(1)工業的に重要性の高いエチルベンゼンの脱水素反応を対象化学反応系として取り上げ,現行の反応プロセスに関する操業条件や物性データの蓄積を行なった。また,エチルベンゼンの脱水素反応用の触媒として,市販の触媒(日産ガードラー社,G-84C/D)に着目し,この触媒上での脱水素反応速度式の導出を行なった。
(2)分離機能膜として水素の選択的透過性を有するパラジウム-銀系膜を取り上げ,水素の透過係数を文献データから推算した。また,無電解めっきで調製したニッケル系無機分離膜を製作し,その水素の選択的透過について実測した。そして,パラジウム-銀系分離膜とニッケル系分離膜との透過係数について比較したところ,水素透過に要する活性化エネルギーはニッケル系分離膜のほうが低いことを明らかにした。
(3)パラジウム-銀系分離膜を内管の中央部に装備した二重管型メンブレンリアクターを想定し,軸方向や半径方向の物質移動や伝熱過程を考慮した三次元解析シミュレーターの開発を行なった。また,文献データなどをもとにして,解析シミュレーターの妥当性を検証しつつある。今後,シミュレーターのより一層の確実性を図るべく,速度論データや物性データなどの基礎データのさらなる蓄積を行なう予定である。
(4)解析シミュレーターで得られる解析情報をより一層理解しやすくするために,二次元的な画像表示プログラムや三次元的な等高線図作成システムを構築した。
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Research Products
(2 results)
