• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

炭化水素系燃料からのエクセルギー抽出

研究課題

研究課題/領域番号 06246103
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

岡崎 健  東京工業大学, 工学部, 教授 (20124729)

研究分担者 金村 聖志  京都大学, 工学研究科, 助教授 (30169552)
水野 彰  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (20144199)
井上 剛良  東京工業大学, 工学部, 助教授 (20193592)
上野 晃史  静岡大学, 工学部, 教授 (30135420)
福谷 征史郎  岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (40026208)
石原 達己  大分大学, 工学部, 助教授 (80184555)
八木 順一郎  東北大学, 素材工学研究所, 教授 (20006050)
土方 邦夫  東京工業大学, 工学部, 教授 (60016582)
研究期間 (年度) 1994 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
129,300千円 (直接経費: 129,300千円)
1997年度: 40,100千円 (直接経費: 40,100千円)
1996年度: 32,800千円 (直接経費: 32,800千円)
1995年度: 27,400千円 (直接経費: 27,400千円)
1994年度: 29,000千円 (直接経費: 29,000千円)
キーワード炭化水素 / プラズマ化学反応 / 触媒化学反応 / エクセルギー / メタノール合成 / エネルギー有効利用 / 反応機構 / ラジカル反応 / エネルギーシステム / ラジカル計測
研究概要

(1)プラズマ化学反応グループでは、メタン/水からのメタノール直接合成において、極細管での無声放電と極短パルス放電を組み合わせることにより収率、選択率とも従来値の5倍以上の大幅な向上を実現するとともに、沿面放電の利用においては、電極形状、誘電体材料、原料ガス成分比等の諸因子の影響から高効率化について検討した。また、希ガス添加効果や触媒併用効果による性能向上、FET電源の高周波化によるエネルギー効率改善について検討が行われた。(2)反応素過程グループでは、その場質量分析を用いた反応中間体および生成物に関する検討および活性化エネルギーを含めた非経験的分子軌道計算から、反応機構を確定するとともに、生成したCH_3OHの安定性に対する外部電場の影響を分子動力学法を用いてシミュレートし、強い電場はCH_3OHを不安定にすることを明らかにした。(3)触媒反応グループでは、メタンの部分酸化によるメタノール直接合成において、シリカ担持酸化モリブデン超微粒子を水蒸気電囲気下で加熱するとモリブド珪酸塩が生成し、これがメタンの部分酸化に大きな影響を及ぼすことを確認するとともにメソポーラスMo-HMSではMO-MCM-41に比べて細孔長が短いために二次的酸化が起こり難く、メタンからの高いホルムアルデヒド選択率を示した。(4)新プロセスグループでは、高炉・メタノール合成複合プロセスのエクセルギー消費量とメタノール合成量を検討し、ジメチルエーテル経由合成法が有望であることを示すとともに、超臨界水中でのメタン部分酸化反応では、CO/CO_2比が高くシフト反応によるH_2生成も進行し、CO,H_2からの合成反応も生じることを明らかにした。電気・化学・熱の併産では、Co添加によりLaGaO_3の酸素イオン伝導性を向上でき、これを電解質を用いることで800℃でも吸熱過程の燃料電池を組むことが可能となった。

報告書

(5件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] 岡崎健: "極短パルスプラズマによるメタン・水からのメタノール直接合成"日本機械学会論文集,B. 64,625. 3052-3059 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Okumoto: "Direct Methanot Synthesis using Non-Thermal Pulsma Generated by a Solid State Pluse Generator"Journal of Electrostatics. 42. 167-175 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohmae: "Effects of Water Vapor upon Partial Oxidation of Methane over Highly-dispersed MoO_3-SiO_2"Chemistry Letters. 31-32 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.A.Koyano: "Stabilization of Mesoporous Molecular Sieves by Trimethylsilylation"Journal of Physical Chemistry,B. 101,46. 9436-9440 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Akiyama: "Development of Cu/ZnO/Al_2O_3 Catalyst for Dimethy Ether Synthes from CO-CO_2-H_2 Mixture"ISIJ International. 38,1. 93-97 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishihara: "Oxygen Surface Exchange and Diffusion in the New Perovskite Oxide Ion Conductor, LaGaO_3"Journal of American Chemical Society. 119,11. 2747-2748 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉田 邦夫(編): "エクセルギー工学-理論と実際-"共立出版. 213 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Okazaki, N. Yamada, T. Kishida, K. Ogawa, S. Hirai: "Direct Synthesis of Methanol from Methane and water-Vapor Mixture Using Ultra-Short Pulse Plasma"Bull. of JSME. Vol.64, No.625. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Okumoto, K. Tsunoda, S. Katsura, A. Mizuno: "Direct Methanol Synthesis using Non-Thermal Pulsed Plasma Generated by a Solid State Pulse Generator"Journal of Electristatics. Vol.42. 167-175 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ohmae, K. Miyaji, N. Azuma, K. Takeishi, Y Morioka, A. Ueno, H. Ohfune, H. Hayashi: "Effects of Water Vapor upon Partial Oxidation of Methane over Highly-dispersed MoO3/SiO2"Chemistry Letters. 31-32 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. A. Koyano, T. Tatsumi, Y Tanaka, S. Nakata: "Stabilization of Mesoporous Molecular Sieves by Trimethylsilylation"Journal of Ofysical Chemistry, B. Vol.101, NO.46. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Akiyama, S. Machida, H. Sato, A. Muramatsu, J. Yagi: "Development of Cu/ZnO/Al2O3 Catalyst for Dimethyl Ether Synthesis from CO-CO2-H2 Mixture"ISIJ International. Vol.31, No.1. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishihara, J. A. Kilner, M. Honda, Y. Takita: "Oxygen Surface Exchange and Diffusion in the New Perovskite Oxide Ion Conductor, LaGaO3"Journal of American CHemical Society. Vol.119, No.11. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yoshida (ed.): "Exergy Engineering -Principle and Practice-"Kyoritu Publishinf Co.. 213 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡崎健、安田真一: "高電圧極短パルスプラズマ構造形成過程の解析" 日本機械学会論文集,B. 63,610. 2166-2174 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Okumoto, K.Tsunoda, S.Katsura, A.Mizuno: "Direct Methanol Synthesis using Non-Thermal Pulsed Plasma Generated by a Solid State Pulse Generator" Journal of Electrostatics. 42. 167-175 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohmae, K.Miyaji, N.Azuma, K.Takeishi, Y.Morioka, A.Ueno, H.Ohfune, H.Hayashi: "Effects of Water Vapor upon Partial Oxidation of Methane over Highly-dispersed MoO_3/Sio_2" Chemistry Letters. 31-32 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.A.Koyano, T.Tatsumi, Y.Tanaka, S.Nakata: "Stabilization of Mesoporous Molecular Sieves by Trimethylsilylation" Journal of Physical Chemistry,B. 101,46. 9436-9440 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Akiyama, S.Machida, H.Sato, A.Muramatsu, J.Yagi: "Development of Cu/ZnO/A1203 Catalyst for Dimethyl Ether Synthesis from CO-CO2H2 Mixture" ISIJ International. 38,1. 93-97 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishihara, J.A.Kilner, M.Honda, Y.Takita: "Oxygen Surface Exchange and Diffusion in the New Perovskite Oxide Ion Conductor,LaGaO3" Journal of American Chemical Society. 119,11. 2747-2748 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 石丸和博、岡崎健: "方形波無声放電による非平衡プラズマの形成機構とその特性" 日本機械学会論文集. 63,606(掲載予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岡崎健、安田真一、平井秀一郎: "高電圧極短パルスプラズマの構造形成過程の解析" 日本機械学会論文集. (掲載予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 小川邦康、土方邦夫: "アークプラズマジェットの熱伝達の測定と熱流動解析" Thermal Science and Engineering. 4,2. 1-10 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohmaeほか8名: "Effects of Water Vapor upon Partial Oxidation of Methane over Highly-dispersed MoO_3/SiO_<2p>" Chem.Lett.61,592. 31-32 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J.Yagi,T.Akiyama,A.Muramatsu: "Methanol Synthesis from Industrial Waste Gas" IUPAC CHEMARWNIX. 61,592. 143-150 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hiei,T.Ishihara,Y.Takita: "Partial Oxidation of Methane for Intemally Reformed Solid Oxide Fuel Cell" Solid State Ionics. 86-88. 1267-1277 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岡崎、土方、ほか3名: "大気圧下非平衡プラズマ化学反応によるメタンからメタノールの直接合成と諸因子の影響" 日本機械学会論文集B編. 61,592. 4471-4476 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Rajanikannth, Mizuno, et al.: "Application of Pulsed Discharge Plasma for Methanol Synthesis" Ieee IAS Annual Meeting. 1. 1459-1464 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kakuta, Ueno, et al.: "Preparation of Spherical and Porous Silica Particles by Fume Pyrolysis" Preparation of Catalysts. VI. 319-326 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 国吉、福谷: "メタン-空気ブンゼン火炎の数値解析I" 日本機械学会論文集B編. 61,592. 4492-4497 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 国吉、福谷: "メタン-空気ブンゼン火炎の数値解析II" 日本機械学会論文集B編. 62,593. 374-379 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, Yagi, et al.: "Methanol Synthesis from Waste Gas of Ironmaking Blast Furrace with Natural Gas" CHEMECA95,23rd Australian Chemical Engg. Conf.2. 36-41 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 上野晃史: "化学工学の進歩29(分担)" 槇書店(化学工学会編), 310 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Okazaki,S.Yasuda: "Highly Nonequilibyium Plasma Chemistry at Atmospheric Pressure and Temperature in the Control of Material Conversion Processes" Thermal Science and Engineering. 2. 21-27 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hijikata,H.Kaneko,K.Ogawa: "Micro-Scals Heat Transfer Augumentation by Applying Electric Field" Proc.10th Int.Heat Transfer Conference. 6. 43-48 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 水野 彰: "放電プラズマによるガス浄化の実験的検討" 粉体工学会'94. 152-159 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ohji,N.Enomoto,N.Kakuta T.Mizushima Y.Morioka,A.Ueno: "Nickel Incorporated into Anodic Porous Alumina Formed on an Aluminium Wire" J.Chem.Soc.,Faraday Trans.90. 1279-1284 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 上野晃史: "複合化の化学と技術-触媒の材料設計" セラミックス. 29. 691-698 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Waku,I.Tamura M.Inoue,M.Akai: "Life Cycle Analysis of Fossil Power Plant with Co_2 Recovery and Sequestering System" Proc.2nd Int.Conf.on Carbon Dioxide Removal. 164-171 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小竹進、土方邦夫、松本洋一郎: "熱流体ハンドブック-現象と支配方程式" 丸善, 276 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 上野晃史: "ゾル・ゲル法による薄膜コーティング技術" 技術情報協会, 12 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

URL: 

公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi