2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14380224
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
加藤 之貴 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (20233827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二階 勲 株式会社アースシップ, 取締役(研究開発担当)
亀山 秀雄 東京農工大学, 工学部・化学システム工学科, 教授 (10114448)
吉澤 善男 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (00016627)
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| Keywords | 燃料改質器 / 非平衡 / プレート触媒 / 水素透過膜 / 燃料電池 |
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| Research Abstract |
申請者が提案した燃料電池用の新しい高性能燃料改質器の開発を進めた。本器は従来の充填層型改質器と異なり、プレート積層型であり、水素を反応雰囲気から逐一回収し非平衡反応を行う点が新しい。本研究ではこれまでの基礎的知見をもとに提案する改質器を試作し、その性能を実証することを目的にした。即ち従来に無い高性能改質反応を実現するプレート型改質器のデザインを実験的、数値解析的に検討した。とくに新材料であるプレート状触媒と水素透過膜を採用することから、触媒プレートの形状と反応性能、また膜の水素透過膜性能を考慮した非平衡改質反応操作を実験的に評価した。結果をもとに最適反応器デザインを決定し、小型移動体規模の本改質反応器を製作し実証操作試験を進めている。
実験では改質器としての基本性能である改質反応速度、水素透過膜性能、非平衡反応性、層内熱伝達性能を確認することを進めた。ここでは層構造とともに触媒の高性能化が重要課題になる。プレート触媒開発を進めプレート触媒の成型条件、触媒調製条件を検討しより反応活性の高い、耐久性のある触媒を追求した。プレート形アルマイト触媒調製を製作し。非平衡反応条件での実験的な検討を進めた。反応高活性化のため触媒成型方法としてとくにプレート形状の多孔化を試みた。ここでの多孔化にはバルクおよびミクロレベルでの加工がある。バルクレベルでは種々のすのこ、矩形流路などを試み反応条件の最適化を進めた。またミクロレベルではサブミクロンでの触媒多孔化、触媒設計を試みた。さらに水素透過膜の水素ガス分離能に応じてプレート面の触媒濃度に分布を与え、触媒調製の最適設計を進めた。
現在、基礎的な検討を終え、実験成果をもとに反応層内の数値解析を進めている。これらをもと燃料改質連続試験の実施に向け準備を進めている。
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