2014 Fiscal Year Annual Research Report
高温水素分離シリカ膜を搭載した膜反応器による革新的プロピレン製造法の開発
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24360323
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
中尾 真一 工学院大学, 工学部, 教授 (00155665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤松 憲樹 工学院大学, 工学部, 准教授 (50451795)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 膜反応器 / 平衡シフト / シリカ膜 / プロパン / プロピレン / 脱水素 / コーキング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，膜反応器に用いるシリカ膜の開発と評価を中心に行った．これは昨年度に苦慮した内容であり，水素透過率の向上は一昨年度の課題となった内容であり，極めて重要な検討項目である．
一昨年度の検討結果を踏まえて，シリカ膜のプレカーサーとしてはテトラメトキシシランを用いることとし，製膜条件の検討を行ったところ，500℃における水素透過率が7.6x10(-8) mol m-2 s-1 Pa-1，窒素透過率が1.1x10(-10) mol m-2 s-1 Pa-1，水素／窒素理想分離係数が6.9x10(2)の水素分離シリカ膜が得られた．水素透過率が若干低いが，これは，従来用いていた透過抵抗の小さな基材から，これよりも透過抵抗の大きな基材を用いる必要があったことも理由の1つと考えられる．
一昨年度はプレカーサーとしてフェニルトリメトキシシランやジメトキシジフェニルシランを用いた膜も作製して膜反応器へ適用したが，平衡シフトを認めることができなかったが，当初はこの理由として反応系の水素分圧の低下による触媒のコーキングの促進を考えていた．しかし，膜の細孔径が大きく，プロパンやプロピレンとの選択率の低さも理由になっていると考え，今回作製したテトラメトキシシラン膜の細孔径を，Normalized Knudesen-based Permeance (NKP)法で解析した．NKP法から明らかとなった膜の細孔径は0.31nmであり，プロパンやプロピレンの動力学的分子径よりも小さく，水素よりも大きな値である．すなわち，作製した膜はプロパン脱水素膜反応器に用いるために最適な膜であると結論づけることができた．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
