| 研究課題/領域番号 |
10450304
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
触媒・化学プロセス
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
三浦 孝一 京都大学, 工学研究科, 教授 (40111942)
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| 研究分担者 |
中川 浩行 京都大学, 工学研究科, 助手 (40263115)
前 一廣 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70192325)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1999年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1998年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | 高密度活性炭素繊維 / 熱間成型 / バインダレス / 電気二重層キャパシタ / 石炭の低温改質 / 液相酸化 / 水素結合分布 / 架橋形成反応速度論 / 石炭のクリーン化 / 石炭 / 事前脱流 / 石炭の熱分解 |
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| 研究概要 |
本研究では、廃熱レベルで石炭から不要物を除去し、転換プロセスで使いやすい石炭に創生し直す石炭改質プロセスの開発を目指し、(1)H_2O_2による液相酸化法の褐炭前処理法としての可能性の検討、(2)石炭の加熱に伴う架橋形成反応の速度解析法の開発、(3)改質炭を代替水素供与溶剤とする高効率液化の試み等について検討した。H_2O_2酸化によって、石炭を一部開環して脂肪族リッチにできること、H_2O_2から大量の水素原子が導入できることを示し、ここで提案したH_2O_2酸化による褐炭前処理は、低級脂肪酸を大量回収しながら固体を反応性に富んだ構造に変化できること高効率な前処理法に成り得ることがわかった。
次に、提案法の褐炭のクリーン化技術としての可能性を、アルカリ蒸気飛散抑制と事前脱硫の観点から検討した結果、H_2O_2処理、Ca但持を組合せることで,熱分解・燃焼中のNa蒸気の生成を大幅に抑制するとともに、硫黄の発生も大きく抑制できることが示された。
また,提案法による改質が反応性に及ぼす影響を400℃までに起こる架橋形成の様子を6種類の反応で定量的に評価した結果、低度に改質した石炭では導入された-COOH基の300℃の低温から架橋形成することがわかったが、改質を進めてCOOH基を低級脂肪酸として除去すれば、ほとんど架橋形成を起こさない反応性に富んだ石炭に創生できることを明らかにした。
最後に、改質炭の高効率利用法の一つとして石炭と改質炭を混合し、改質炭を水素供与性溶剤として用いる新しい概念の液化法を提案しその有効性検討した結果、改質炭を添加する事によって石炭の高濃度化と同時に不活性ガス雰囲気でも大きく液化収率が改善されることが示された。
今後これらの成果に基づいて、更に合理的な液相酸化法の開発、酸化改質によるミクロレベルでの構造制御とそれに基づいた高効率反応設計について詳細に検討を実施していきたい。
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