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2016 Fiscal Year Annual Research Report

高温太陽集熱による流動層ガス化水素製造システムの開発

Research Project

Project/Area Number 16H04645
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

郷右近 展之  新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (20361793)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 清水 忠明  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10211286)
金子 宏  宮崎大学, 工学部, 教授 (90323774)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords水素 / 反応器 / 高温太陽熱 / 流動層 / 石炭
Outline of Annual Research Achievements

本研究では大型太陽集光システムで得られる~1000℃の高温太陽集熱を利用し、炭素資源を反応器の連続供給しながら高温熱でガス化を行う「連続供給型の流動層ソーラーガス以下水素製造システム」の開発を目的としている。
平成28年度は反応器のコールドモデルにより流動媒体・石炭コークスの流動性能試験・反応器の圧力損出評価を行い、得られた知見を基に、石英窓型ガス化反応器の設計・製作を行った。また、炭素資源の連続供給系として、スクリューフィーダーの性能評価を行い、作製したガス化反応器との統合による反応システム化を検討した。
コールドモデルによる性能試験・評価では、ドラフトチューブ設置の有無による流動媒体の流動降下速度・流動距離について、反応器外部から画像による粒子追跡評価と共に流動層の圧力損失に及ぼす影響について検討した。また、流動媒体に炭素資源として石炭コークスを使用した際の石炭コークスの降下速度・流動距離について評価した。
連続供給系としてのスクリューフィーダーを反応器コールドモデルと統合し、反応器システムのモデル化を行い、連続供給系としての性能が十分期待できることを確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

反応器のコールドモデルにより流動媒体・石炭コークスの流動性能試験・評価、石英窓型ガス化反応器の設計・製作、作製したガス化反応器と連続供給系の統合による反応システム化の検討などおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究の推進方策としては、作製したガス化反応器と連続供給系を統合し、反応システム化を進める予定である。その後に、炭素資源としてまず第一に石炭コークス粒子の連続供給によるガス化試験を行う予定である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results)

  • [Int'l Joint Research] Korean Institute of Energy Research(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Korean Institute of Energy Research
  • [Journal Article] Cyclic thermal storage/discharge performances of hypereutectic Cu-Si alloy in vacuum for solar thermochemical process2016

    • Author(s)
      Nobuyuki Gokon, Tomoya Yamaguchi, and Tatsuya Kodama
    • Journal Title

      Energy

      Volume: 113 Pages: 1099-1108

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] THERMOCHEMICAL TWO-STEP WATER-SPLITTING USING PEROVSKITE OXIDE FOR SOLAR HYDROGEN PRODUCTION2017

    • Author(s)
      Yuta Sugiyama, Nobuyuki Gokon, Hyun-Seok Cho, Selvan Bellan, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • Organizer
      Asian Conference on thermal sciences 2017
    • Place of Presentation
      JEJU ISLAND, KOREA
    • Year and Date
      2017-03-26 – 2017-03-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] HYDROGEN PRODUCTIVITY AND REPEATABILITY FOR THERMOCHEMICAL TWO-STEP WATER-SPLITTING CYCLE USING MN-DOPED CERIUM OXIDES2017

    • Author(s)
      Kiko Naito, Nobuyuki Gokon, Hyun-Seok Cho, Selvan Bellan, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • Organizer
      Asian Conference on thermal sciences 2017
    • Place of Presentation
      JEJU ISLAND, KOREA
    • Year and Date
      2017-03-26 – 2017-03-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SOLAR RECEIVER/REACTOR OF FLUIDIZED BED WITH MIYAZAKI BEAM-DOWN SOLAR CONCENTRATING SYSTEM2017

    • Author(s)
      Kazuya Senuma, Nobuyuki Gokon, Hyun-Seok Cho, Selvan Bellan, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • Organizer
      Asian Conference on thermal sciences 2017
    • Place of Presentation
      JEJU ISLAND, KOREA
    • Year and Date
      2017-03-26 – 2017-03-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation of reaction temperature of cerium oxide in two-step carbon dioxide splitting cycles2017

    • Author(s)
      Manami Yamada, Issei Tsuruma, Hyun-Seok Cho, Nobuyuki Gokon, Selvan Bellan, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • Organizer
      Asian Conference on thermal sciences 2017
    • Place of Presentation
      JEJU ISLAND, KOREA
    • Year and Date
      2017-03-26 – 2017-03-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] HEAT TRANSFER ANALYSIS OF AN OVAL CERAMIC CONTAINER ENCAPSULATED BY PHASE CHANGE MATERIAL FOR THERMAL ENERGY STORAGE SYSTEM2017

    • Author(s)
      Selvan Bellan, Shunichi Tazawa, Tomohiro Nakamata, Cho Hyun Cheok, Nobuyuki Gokon, Koji Matsubara and Tatsuya Kodama
    • Organizer
      Asian Conference on thermal sciences 2017
    • Place of Presentation
      JEJU ISLAND, KOREA
    • Year and Date
      2017-03-26 – 2017-03-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NUMERICAL SIMULATION OF VOLUMETRIC AIR RECEIVER FOR BEAM DOWN REFLECTOR2017

    • Author(s)
      M. Nakakura, K. Matsubara, S. Kawagoe, S. Bellan, H. S. Cho, N. Gokon, T. Kodama
    • Organizer
      Asian Conference on thermal sciences 2017
    • Place of Presentation
      JEJU ISLAND, KOREA
    • Year and Date
      2017-03-26 – 2017-03-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermal storage/discharge performances of Cu-Si alloy for solar thermochemical process2016

    • Author(s)
      Nobuyuki Gokon, Tomoya Yamaguchi, Hyunseok Cho, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • Organizer
      SolarPACES 2016
    • Place of Presentation
      Abu Dhabi, United Arab Emirates
    • Year and Date
      2016-10-11 – 2016-10-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Numerical analysis of fluid flow and heat transfer during melting inside a cylindrical container for thermal energy storage system2016

    • Author(s)
      Selvan Bellan, Cho Hyun Cheok, Nobuyuki Gokon, Koji Matsubara and Tatsuya Kodama
    • Organizer
      SolarPACES 2016
    • Place of Presentation
      Abu Dhabi, United Arab Emirates
    • Year and Date
      2016-10-11 – 2016-10-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Particles Fluidized Bed Receiver/Reactor with a Beam-Down Solar Concentrating Optics: Quartz Sand Particles Receiver Test Using an 100-kWth Solar Concentrating System at Miyazaki2016

    • Author(s)
      Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho, Koji Matsubara, Hiroshi Kaneko, Kazuya Senuma, Sumie Itoh and Shin-nosuke Yokota
    • Organizer
      SolarPACES 2016
    • Place of Presentation
      Abu Dhabi, United Arab Emirates
    • Year and Date
      2016-10-11 – 2016-10-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development and experimental study for hydrogen production from the thermochemical two-step water splitting cycles with a CeO2 coated new foam device design using solar furnace system2016

    • Author(s)
      Hyun Seok CHO, Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Jong Kyu KIM, Sang Nam LEE, and Yong Heack KANG
    • Organizer
      SolarPACES 2016
    • Place of Presentation
      Abu Dhabi, United Arab Emirates
    • Year and Date
      2016-10-11 – 2016-10-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LaSrAlMnO3-δの二段階水熱分解サイクルにおける反応性に関する研究2016

    • Author(s)
      杉山 雄太,籏町 剛,郷右近 展之,児玉 竜也
    • Organizer
      第25回日本エネルギー学会大会
    • Place of Presentation
      工学院大学、東京
    • Year and Date
      2016-08-09 – 2016-08-10
  • [Presentation] 他金属ドープセリアの二段階水熱分解サイクルの高活性化に関する研究2016

    • Author(s)
      内藤 喜子,籏町 剛,郷右近 展之,児玉 竜也
    • Organizer
      第25回日本エネルギー学会大会
    • Place of Presentation
      工学院大学、東京
    • Year and Date
      2016-08-09 – 2016-08-10
  • [Presentation] 宮崎ビームダウン太陽集光システムによる石英窓型粒子流動層式ソーラーレシーバー/反応器の開発2016

    • Author(s)
      瀬沼 和也,横田 伸乃資,伊藤 澄江,曺 賢石,籏町 剛,郷右近 展之,児玉竜也,金子 宏
    • Organizer
      第25回日本エネルギー学会大会
    • Place of Presentation
      工学院大学、東京
    • Year and Date
      2016-08-09 – 2016-08-10

URL: 

Published: 2018-01-16  

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