| 研究課題/領域番号 |
08225202
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
阿尻 雅文 東北大学, 工学部, 助教授 (60182995)
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| 研究分担者 |
R. L Smith 東北大学, 工学部, 助教授 (60261583)
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| 研究期間 (年度) |
1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1996年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | メタン / メタノール / 超臨界水 / 酸化 / エクセルギー |
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| 研究概要 |
回分式実験装置により、超臨界水中でメタンの部分酸化実験を行った。まず、反応時間を変えた実験を行い、生成物分布の経時変化を解析した。これにより、超臨界水中でのメタン酸化反応の主反応経路を解明できた。すなわち、メタンの酸化は、メタノール生成(k_1)とCOへの酸化経路(k_2)の反応経路が並列して生じており、メタノールはさらに酸化(k_3)されてCOへと転化する。COはさらにCO_2へと酸化される。
次に、その反応経路に基づく速度論的解析を進め、各反応速度定数に与える温度、水密度、酸素濃度の影響を検討し、高いメタノール選択率が得られる条件の検討を行った。k_2の酸素濃度依存性は、k_1の酸素濃度依存性よりも大きいことより、高いメタノール選択率(k_1/(k_1+k_2))を得るには、低酸素濃度が望ましいことがわかった。さらに、k_1の水密度依存性はk_2のそれより大きく、高水密度ほどメタノール生成選択性は向上することがわかった。今後、さらに実験の信頼性を向上させる必要はあるが、400℃、水密度0.48g/cm^3、酸素濃度2-3%とすると、メタノール生成選択率は、、50-80%と極めて高い値を示した。
また、本反応および本提案プロセスについてのエクセルギー解析も進めており、今後、エクセルギーの観点から本手法およびプロセスの評価を行っていく。
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