2015 Fiscal Year Annual Research Report
循環流動層を用いた省エネルギーなガス吸収分離装置の基礎研究
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15H05554
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
甘蔗 寂樹 東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (10544083)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | プロセス設計 / 流動層 / ガス分離 / 省エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
流動層内の流動と伝熱の解析と二酸化炭素の酸化亜鉛による吸収反応と逆反応である炭酸亜鉛からの二酸化炭素脱離反応の反応基礎データの取得を行った。
1)流動層内流動実験と流動及び伝熱モデルの構築
ガラス製の層を設置し、その中で酸化亜鉛(ZnO)と炭酸亜鉛(ZnCO3)粒子に見立てた模擬粒子を空気を用いて流動化する流動層実験装置を構築した。流動層内の粒子の挙動を目視および高速度撮影にて観察し、流動状態の確認を行った。また、流動層にヒータを挿入し、伝熱を層内温度変化を測定することで計測した。同時に、層内におけるセグリゲーションによる粒子同士の分離状態を測定した。これらのデータをシミュレータに導入し、流動と熱伝達を表すモデルを設計した。
2)吸収反応と脱離反応の反応速度及び反応条件
ZnOによる二酸化炭素(CO2)の吸収反応実験とZnCO3によるCO2の脱離反応実験と文献から、反応メカニズムと反応速度の解析を行った。吸収材であるZnOを反応器に導入し、温調設備にて等温として、反応実験を行った。このとき、出口側のガス濃度を赤外分光装置にてオンラインで計測し、吸収材に吸収された二酸化炭素量の測定を行った。同時に、ガスクロマトグラフにて未検出となるガスの有無を確認した。さらには、他の吸収材について調査を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた研究項目については十分達成しているが、現在のところ、流動実験を繰り返し行うために十分な量の酸化亜鉛粒子が準備できていない。しかしながら、不足分については手配中であり、入手出来次第速やかに研究を進めることができる。以上のことからおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
手配中の酸化亜鉛粒子の性状がH27年度用いた物と同等であることを確認し、その後、予定している研究を続けていく予定である。
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