2020 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis for unique gas separation properties of semiclathrate hydrates and their thermodynamic conditions
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18K13710
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
室町 実大 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (50711785)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | イオン性包接水和物 / ハイドレート / ガス分離 / CO2回収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はCH4 + CO2混合ガスについてガス分離特性分析試験を行った。昨年度までのH2 + CO2混合ガスの試験と同様に、Tetra-n-butylammonium bromide（TBAB）およびchloride（TBAC）、Tetra-n-butylphosphonium bromide（TBPB）およびchloride（TBPC）をイオン性物質として用いた。CH4濃度はおよそ50 mol%、試験圧力を5MPaとした。水溶液濃度は質量分率にして0.2、0.3とした。得られた水和物中のCO2ガス濃度は、イオン性物質および水溶液濃度により異なる挙動を示した。水溶液濃度0.2のときには、TBPC、TBAB、TBAC、TBPBの順に高いCO2濃度を示した。一方で、水溶液濃度0.3のときにはTBPB、TBAB、TBAC、TBPCの順となり、濃度により大きく順序が変化した。各イオン性物質を用いたときの水和物中のCO2ガス包蔵量は、概ね水和物中のCO2ガス濃度と同じ序列となった。水和物中のCO2ガス濃度が比較的高い場合でも、一部の実験条件においてはガス包蔵量が少なかったため、CO2回収量としては他に劣る結果が得られた。H2 + CO2混合ガスを用いた場合とは異なる挙動であり、同じイオン性物質であってもガス種によって異なるガス分離特性を示すことがガス分離特性試験によって明らかとなった。今後は実験パラメータを増やしてデータを取得し、イオン性包接水和物のガス分離特性の解明を進めていく予定である。
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