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窒素酸化物無発生燃焼のための高耐熱性触媒材料と高温触媒燃焼器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 05555217
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 触媒・化学プロセス
研究機関九州大学

研究代表者

荒井 弘通  九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (10011024)

研究分担者 松久 敏雄  東洋シーシーアイ株式会社, 主任研究員
貞森 博己  大阪ガス株式会社, 副部長
関沢 好史 (関澤 好史)  九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (20253536)
大瀧 倫卓  九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (50223847)
江口 浩一  九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00168775)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1994年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1993年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード触媒燃焼 / ヘキサアルミネート / Pd担持触媒 / メタン燃焼 / プロトタイプ触媒燃焼器 / 複合酸化物担体 / 高温触媒燃焼 / 触媒燃焼器 / アルミナーニッケル担体 / ガスタービン / 低温酸化 / 高温燃焼触媒 / 担持Pd触媒 / S,C支持ヘキサアルミネート膜 / 耐熱衝撃ハニカム / 低NO_x燃焼 / ヘキサアルミネ-ト / SiC支持ヘキサアルミネ-ト膜 / 低NOx燃焼
研究概要

メタンの低温酸化用の触媒としてヘキサアルミネート(Sr_<0.8>La_<0.2>Al_<12>O_<19>,Sr_<0.8>La_<0.2>MnAl_<11>O_<19>:以降SLA,SLMAと略す)にPd (NO_3)_2を含浸した触媒を作り、CH_4の酸化を行ったところ、Pd-SLA触媒は700-800℃付近でPdOの還元による活性低下が認められたが、Pd-SLMA触媒ではSLMAの酸化作用により700-800℃でも活性低下が認められず安定な燃焼が得られた。さらにメタンの低温着火性を目的として種々の触媒材料を試み、特にPd/mAl_2O_3-nMO_X(M:種々の金属)、Pd/mZrO_2-nMO_X系の触媒系を中心に行った。その結果Al_2-NiO担体担持触媒だけが活性の向上を示し、Al_2にNiOの添加量が増えるにしたがって表面積は単調に減少するが、触媒活性は向上しPd/Al_2O_3-36NiOが最大になった。SLMA触媒の欠点である高耐熱衝撃性を克服するため、耐熱性の優れたハニカム支持体SiCとSLMA触媒厚膜形成により触媒ハニカムの耐熱衝撃の向上を目的として種々の実験を行ったところ、SiCとSLMAの両層間にムライト層をスラリーコートすることで解決した。
マンガン置換型ヘキサアルミネートを素材として、ハニカムを形成するセラミックス燃焼触媒開発とガスタービンへの応用の可能性を確立した。さらに引き続いて触媒に活性の燃焼耐久評価、プロトタイプ触媒燃焼器の製作と大気圧での150kW級タービンへの装着試験を進めた。8.5気圧でも大気圧の試験結果とほぼ同様の燃焼性能が発揮されたことから、ガスタービン用高温燃焼触媒の実用性について明るい見通しが得られたと言える。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] M.Machida,T.Shiomitsu,H.Inoue,K.Eguchi,H.Arai: "Hexaaluminate-related Compounds as Thermally Stable Catalyst Materials" Ceramic Transactions. 31. 273-282 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sekizawa,M.Machida,K.Eguchi,H.Arai: "Catalytic Properties of Pd-Supported Hexaaluminate Catalysis for High-temperature Catalytic Combustion" Journal of Catalysis. 142. 655-663 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Arai,H.Fukuzawa: "Research and Development on High Temperature Catalytic Combustion" Catalysis Today. 26. 217-221 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Machida,A.Sato,T.Kijima,H.Inoue,K.Eguchi,H.Arai: "Catalytic Properties and surface Modification of Hexaaluminate Microcrystals for Combustion Catalyst" Catalysis Today. 26. 239-245 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sadomori,T.Tanioka,T.Matsuhisa: "Development of a High-temperature Combustion Catalyst System and Prototype Catalytic Combustor Turbine Test Result" Catalysis Today. 26. 337-344 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Machida, T.Shiomitsu, H.Inoue, K.Eguchi, H.Arai: ""Hexaaluminate-related Compounds as Thermally Stable Catalyst Materials"" Ceramic Transactions. Vol.31. 273-282 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sekizawa, M.Machida, K.Eguchi, H.Arai: ""Catalytic Properties of Pd-Supported Hexaaluminate Catalysts for High-Temperature Catalytic Combustion"" Journal of Catalysis. Vol.142, No.2. 655-663 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Arai, H.Fukuzawa: ""Research and Development on High Temperature Catalytic Combustion"" Catalysis Today. Vol.26. 217-221 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Machida, A.Sato, T.Kijima, H.Inoue, K.Eguchi, H.Arai: ""Catalytic Properties and Surface Modification of Hexaaluminate Microcrystals for Combustion Catalyst"" Catalysis Today. Vol.26. 239-245 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sadamori, T.Tanioka, M.Matsuhisa: ""Development on Hightemperature Combustion Catalyst System and Prototype Catalytic Combustor Turbine Test Result"" Catalysis Today. Vol.26. 337-344 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Eguchi,H.Arai: "Recent Advances in High Temperature Catalytic Combustion" 2nd JAPAN-EC Joint Workshop on the Frontiers of CATALYTIC SIENCE & TECHNOLOGY(JECAT '95). 233-240 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arai,H.Fukuzawa: "Research and development on high tenperature catalytic combustion" Catalysis Today. 26. 217-221 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Machida,A.Sato,T.Kijima,H.Inoue,K.Eguchi.H.Arai: "Catalytic Properties and surface modification of hexaaluminate microcrystals for combustion catalysis" Catalysis Today. 26. 239-245 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sadamori,T.Tanioka,T.Matsuhisa: "Development of a high-temperature combustion catalytic system and prototype cataly-tic combustor turbine test result" Catalysis Today. 26. 337-344 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 貞森博己、西田利雄、古谷敦志、松久敏雄: "高温燃焼用セラミックス触媒の開発とガスタービン燃焼器への応用" 触媒. 37. 642-647 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井弘通: "燃焼への触媒の応用" 日本機械学会誌. 97(904). 195-199 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井弘通: "高温触媒燃焼" 燃焼研究. 96. 9-24 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Machida,A.Sato,T.Kijima H.Inoue,K.Eguchi,H.Arai: "Catalytic Properties and Surface Modification of Hexaaluminate Microcrystals." Proceedings of International Workshop on Catalytic Combustion.56-59 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Eguchi,H.Inoue,K.Sekizawa,H.Arai: "Thick Film Coating and Fiber Spinning of Hexaaluminate Compounds for Catalytic Combustion" Proceedings of International Workshop on Catalytic Combustion. 60-63 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Furuya,T.Nishida,T.Matsuhisa: "Thermal Stress Analysis for High Temperature Combustion Catalyst Honeycomb." Proceedings of International Workshop on Catalytic Combustion. 70-73 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tsujikawa,S.Fujii,H.Sadamori,S.Ito,S.Katsura: "Numerical Simulation of 2D Flow of Catalytic Combustor" Procee lings of International Workshop on Catalytic Combustion. 96-99 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sekizawa: "Catalytic Properties of Pd‐Supported Hexaaluminate Catalysts for High Temperature Catalytic Combustion" Journal of Catalysis. 142. 655-663 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Machida: "Liquid Phase Formation of Spinel Surface Layers on Hexaaluminate Microcrystals" Chemistry Letters. 1869-1872 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井弘通: "高温触媒燃焼の触媒開発" 石油学会誌. 239-249 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井弘通: "触媒燃焼用耐熱性材料の開発" 耐火材料. 3-12 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井弘通: "触媒担体のシンタリング" 触媒. 231-237 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井弘道: "金属アルコキシドを用いる触媒調製" アイピ-シ-, 564 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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