2012 Fiscal Year Annual Research Report
高性能中空糸無機膜を用いた自己昇圧駆動型水素製造メンブレンリアクタの創製
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22360335
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大山 茂生 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50572939)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊地 隆司 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40325486)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 膜反応器 / 水素透過膜 / 水蒸気改質 / 無機膜 |
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| Research Abstract |
本研究では、物質輸送と触媒反応を組み合わせた先進的なメンブレンリアクタの開発を行うことを目的とした。膜反応器を用いたエタノール水蒸気改質反応の水素透過・選択性への効果を高圧下（1-10気圧）にて検討した。
中間層を予め堆積させた多孔性アルミナ支持体上に、Pd-Cuとシリカアルミナからなる複合透過膜を作製した。
作製した膜の水素透過率は、5.2×10-8 から3.9×10-6 mol m-2 s-1 Pa-1、623 KにおけるH2/CO2選択率は200から1000を示した。
充填層反応器と膜反応器による比較を行ったところ、膜反応器において高いエタノール転化率と水素モル流量がすべての圧力において見られた。エタノール水蒸気改質においては、水素選択率よりも水素透過率において顕著な効果が認められた。最も高い水素透過率を示す膜を用いた膜反応器のときに、最も高いエタノール転化率の向上44%および水素モル流量増加69%が観測された。また、工業化に求められる水素透過率の目安を明らかにした。直径1cmの円筒状膜の場合、2.5×10-7 mol m-2 s-1 Pa-1の水素透過率が必要であることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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