循環流動層を用いた省エネルギーなガス吸収分離装置の基礎研究

• 研究課題/領域番号: 15H05554
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 甘蔗 寂樹 東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (10544083)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円); 2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2016年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2015年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: プロセス設計 / 流動層 / ガス分離 / 省エネルギー

研究成果の概要

温室効果ガス排出量の削減が望まれており、産業プラントの排出ガス中に含まれる二酸化炭素の分離回収・利用技術や貯留技術が注目を集めている。これらの技術では、二酸化炭素を分離回収する際に、非常に大きなエネルギーを消費していることが知られている。そこで、本研究では、粒子を吸収材として用いつつ、循環流動層とヒートポンプにてプロセス内にて熱を循環利用する省エネルギーな二酸化炭素分離プロセスを提案するとともに、そのプロセス実現に向け、吸収反応や流動などの実験による基礎解析と汎用プロセスシミュレーターを用いて本プロセスが要するエネルギー消費量を算出し既存のプロセスと比較する基礎研究を実施した。

研究成果

• [雑誌論文] Design of Energy-Saving Carbon Dioxide Separation Process Using Fluidized Bed (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Atsushi Tsutsumi
  • 雑誌名: Applied Thermal Engineering 巻: 126 ページ: 134-138
  • DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2017.07.156
  • 査読あり
• [雑誌論文] CO2 Separation Process Using Circulating Fluidized Bed Based on Exergy Recuperation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Atsushi Tsutsumi
  • 雑誌名: CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS 巻: 52 ページ: 109-114
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Control of Solid Mass Flow Rate in Circulating Fluidized Bed by a Pulsed Gas Flow (2016)
  • 著者名/発表者名: Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Yasuki Kansha, Atsushi Tsutsumi
  • 雑誌名: CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS 巻: 52 ページ: 127-132
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Numerical Investigation of Energy Saving Potential for Self-Heat Recuperation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Hiroyuki Mizuno, Yui Kotani, Masanori Ishizuka, Chunfeng Song, Qian Fu, Atsushi Tsutsumi
  • 雑誌名: CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS 巻: 45 ページ: 187-192
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Energy-Saving CO2 Capture Process Using Fluidized Bed (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: 化学工学会第83年会
  • 招待講演
• [学会発表] Design of Energy-saving CO2 Capture Process Using Circulating Fluidized Bed for Power Generation (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: Process Systems Engineering 2018
  • 国際学会
• [学会発表] An Energy-Saving Carbon Dioxide Capture Using a Circulating Fluidized Bed (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: 16th International Conference on Sustainable Energy Technologies (SET2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Energy-Saving Carbon Dioxide Separation Process Using Circulating Fluidized Bed (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha
  • 学会等名: The 8th China-Japan Symposium on Chemical Engineering
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development of an Energy-saving Carbon Dioxide Capture Process Using Circulating Fluidized Bed (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: 10th World Congress of Chemical Engineering (WCCE10)
  • 国際学会
• [学会発表] 流動層を用いた省エネルギーな二酸化炭素分離プロセスの設計 (2017)
  • 著者名/発表者名: 甘蔗 寂樹, 石束 真典, 水野 寛之, 堤 敦司
  • 学会等名: 第26回日本エネルギー学会大会
• [学会発表] パルス状ガス供給による循環流動層の粒子循環量制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石束 真典, 甘;蔗 寂樹, 堤 敦司
  • 学会等名: 第 22 回 流動化・粒子プロセッシングシンポジウム、第12回反応装置・プロセスシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-12-08
• [学会発表] Design of energy saving CO2 separation process using circulating fluidized bed (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: 2016 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] Energy saving CO2 separation process Using fluidized bed (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: The 5th Asian Conference on Innovative Energy and Environmental Chemical Engineering
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] CO2 separation process using circulating fluidized bed based on exergy recuperation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: 19th Conference Process Integration, Modeling and Optimization for Energy Saving and Pollution Reduction
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 2016-08-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Control of solid mass flow rate in circulating fluidized bed by a pulsed gas flow (2016)
  • 著者名/発表者名: Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Yasuki Kansha, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: 19th Conference Process Integration, Modeling and Optimization for Energy Saving and Pollution Reduction
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 2016-08-27
  • 国際学会
• [学会発表] Control of particle circulation rate in circulating fluidized bed by a pulsed gas flow (2016)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Tsutsumi,Yasuki Kansha, Hiroyuki Mizuno, Masanori Ishizuka
  • 学会等名: Fluidization XV
  • 発表場所: Fairmont Le Chateau Montebello, Quebec, Canada
  • 年月日: 2016-05-22
  • 国際学会
• [学会発表] パルス状ガス供給による循環流動層の粒子循環量制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石束 真典, 水野 寛之, 甘蔗 寂樹, 堤 敦司
  • 学会等名: 第21回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
  • 発表場所: 九州工業大学百周年中村記念館, 北九州
  • 年月日: 2015-12-10
• [学会発表] Self-Heat Recuperation Technology for Sustainable Process Design (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Hiroyuki Mizuno, Masanori Ishizuka, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: 2015 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: Salt Lake City, UT, USA
  • 年月日: 2015-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] Numerical Investigation of Energy Saving Potential for Self-Heat Recuperation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Kansha, Hiroyuki Mizuno, Yui Kotani, Masanori Ishizuka, Chunfeng Song, Qian Fu, Atsushi Tsutsumi
  • 学会等名: 18th Conference Process Integration, Modeling and Optimization for Energy Saving and Pollution Reduction
  • 発表場所: Kuching, Malaysia
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会