2012 Fiscal Year Annual Research Report
低品位廃熱を用いた低硫黄バイオ重油の製造技術開発と安定・安全利用技術の構築
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24360377
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
倉持 秀敏 独立行政法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 室長 (50353537)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大迫 政浩 独立行政法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, センター長 (00260266)
鈴木 剛 独立行政法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 研究員 (70414373)
福井 啓介 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50047635)
前田 光治 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00264838)
小林 潤 工学院大学, 工学部, 准教授 (60314035)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオ重油 / トラップグリース / 晶析分離 / 相平衡 / バイオアッセイ / エンジン燃焼試験 / 環境負荷低減 |
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| Research Abstract |
トラップグリースから高融点の飽和脂肪酸類を除去する技術の開発として、トラップグリースのモデル混合物に対して回転冷却管式の融液晶析を適用し、モデル実験により析出除去される固形物(飽和脂肪酸)の濃度や収量を系統的に測定した。回収された固形物の濃度や収量と操作因子(回転数、原料濃度、冷却度)の関係を実験的に明らかにした。原料中の飽和脂肪酸の濃度が高く、冷却度が速く、また、回転数は小さいほど収量は大きくなった。しかし、純度の低下を招く結果となるため、上記の条件とは逆の条件の方が分離効率の点では優れていると考えられる。また、実験結果より、固形物と融液濃度を関係付けるモデルも提案した。
トラップグリースから得られる油脂分、つまり、バイオ重油と、既存の重油との混焼利用を検討するために、モデルグリースとモデル重油との相溶性を測定した。加えて、A重油と混和性のテストを行い、常温では相互溶解性は比較的高く、冬期の低温時以外には実用的には問題ないことが示唆された。また、相溶性の推算に対して推算モデルの適用・評価を行った。
バイオ重油の安全性評価については、バイオアッセイに関する既存の知見を整理するとともに、バイオ重油および重油、加えて、燃焼排ガス中の多環芳香族(PAHs)等を包括的に検出できるバイオアッセイを準備し、PAHs標準品を用いて検出系としての妥当性を評価した。
バイオ重油モデル(オレイン酸)と重油を混合した燃料を、小型ディーゼル発電機を用いて燃焼させ、発電負荷および混合比が、燃焼効率、発電効率および排ガス中の大気汚染物質組成に及ぼす影響について実験的検討を行った。オレイン酸添加濃度が10%までではあるが、濃度が高いほど排ガス中のNOxおよび一酸化炭素濃度が低減され、燃焼効率の向上にも効果があることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
モデルグリースからの高融点飽和脂肪酸の晶析分離回収操作に対して影響因子を明らかにでき、バイオ重油と既存の重油との混合利用も学術的な基礎データを取得できた。燃料等の安全性も評価できつつあり、エンジン燃焼試験も順調に進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究対象をモデル系から実グリース、つまり、実バイオ重油に展開しつつ、モデル系にて得られた基礎的な成果を論文化していくとともに、実験の迅速化へフィードバックしていきたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
より適切な成果発表の場が次年度にあることに加えて実グリースの回収も増えることから、旅費と物品費に繰り越しを行った。繰り越しの一部は国際会議にて研究発表を行う旅費として執行していくとともに、残額については実グリースを回収するための消耗品として執行する。
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