2011 Fiscal Year Annual Research Report
化学蓄熱機能のハイブリッド化による高温プロセスの高効率化
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20360428
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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, 准教授 (20233827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
劉 醇一 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (70376937)
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| Keywords | 酸化マグネシウム / 化学蓄熱 / 膨張化グラファイト / 高伝熱性 / 充填層 / ハイブリッド / 排熱回収 / 省エネルギー |
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| Research Abstract |
新規に開発した250-300℃域で駆動する酸化マグネシウム/水系を基とした化学蓄熱装置検討し高温プロセスシステムへのハイブリッド(複合)化を検討した。ハイブリッド化により熱入力・需要変動に対する追従性・効率性を高め高温プロセスのエネルギー効率の向上を目指した。申請者グループは従来困難であった250-300℃域での蓄熱を可能とする化学蓄熱材を開発した。化学蓄熱は高密度、長時間貯蔵、広い操作温度域が利点である。本研究ではこの化学蓄熱材を用いた化学蓄熱装置を実証開発し、高温プロセスにこの蓄熱システムをハイブリッド化し、熱入力・需要変動への高効率な追従を実現し、その省エネルギー効果を評価した。平成22年度までに化学蓄熱性能向上に重要な熱伝導性の向上の検討し、膨張化グラファイトと酸化マグネシウムを複合した化学蓄熱材を開発し、反応動力学的検討を進めた。また、熱伝導測定を平行して行った。本年度は得られた開発試料ついて材料調製条件の最適化を進めた。また、充填層について反応性試験、熱伝導測定評価を行い、反応性、熱伝導性の観点から化学蓄熱装置の基礎的な性能を評価した。種々の運転条件で充填層実験を行い充填層内の熱的現象を明らかにした。成果をもとに本化学蓄熱材料が従来材料に比べ高伝熱性でかつ高反応性を有していることが明らかになり、この高温プロセスと材料を用いた化学蓄熱装置をハイブリッド化することでシステムの負荷平準化、省エネルギー性が促進することを明らかにした。
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