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微小空間の移動現象に着目した気液固触媒反応器の設計法構築とC1化学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K18263
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

福田 貴史  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (50734969)

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 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードマイクロリアクター / 反応器設計 / プレート型反応器 / メタン改質 / 混相流 / 炭素析出 / 低圧力損失 / 熱交換性能 / スラグ流 / CFD計算 / 触媒反応 / マイクロリアクタ
研究成果の概要

マイクロ化学プロセスは高付加価値品の製造に近年注目を集める。マイクロ空間内においてはモノ同士の接触効率に優れるため、多相系反応にこそマイクロリアクターの真価が発揮される。一方で複雑さも増し、本研究ではその普及に向けて明快な設計指針の提供を本研究の目的とした。気相と固体触媒相を分割した触媒壁反応器を用いて、分散型化学品生産の基礎反応であるメタン改質を対象に、反応速度と物質移動速度が反応性能に及ぼす影響を一般化して明らかにすることができた。この提案設計指針の一般性は、気-液-固体触媒反応系の机上計算でも妥当性が示唆された。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (3件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Development of a Newly Catalytic Plate-type Reactor and Its Evaluation of Methane Conversion and Pressure Drop in Dry Reforming of Methane2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Fukuda, Hajime Kawanami, Akira Miyazawa
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 50 号: 8 ページ: 657-665

    • DOI

      10.1252/jcej.16we342

    • NAID

      130005988457

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a newly catalytic plate-type reactor and its evaluation of methane conversion and pressure drop in dry reforming of methane2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Fukuda, Hajime Kawanami, Akira Miyazawa
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130005988457

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 種々の酸化剤によるメタン改質反応への影響2018

    • 著者名/発表者名
      福田 貴史, 原田 亮, 川波 肇, 宮沢 哲
    • 学会等名
      化学工学第83回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] プレート型反応器を用いたメタン改質の検討(3) -水蒸気改質への展開-2017

    • 著者名/発表者名
      福田 貴史、川波 肇、宮沢 哲
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都港区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロリアクターによるメタン改質時の流路閉塞制御技術2017

    • 著者名/発表者名
      福田 貴史
    • 学会等名
      化学工学会関西支部主催マイクロプロセス最前線シリーズ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 資源循環を目指した化学装置開発 ~新規メタン改質器~2017

    • 著者名/発表者名
      福田 貴史
    • 学会等名
      JPIJS北海道・東北地区講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Methane reforming in a catalytic plate reactor for high-throughput production2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fukuda, H. Kawanami, and A. Miyazawa
    • 学会等名
      17th Congress of Asian-Pacific Confederation of Chemical Engineering, Proceedings (17th APCChE)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Methane reforming in a catalytic plate reactor for high-throughput production2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Fukuda, Hajime Kawanami, Akira Miyazawa
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Microreaction Technology
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プレート型反応器を用いたメタン改質の検討(2) -濃厚ドライガスの改質-2016

    • 著者名/発表者名
      福田 貴史、川波 肇、宮沢 哲
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プレート型反応器を用いたメタン改質の検討2016

    • 著者名/発表者名
      福田 貴史、川波 肇、宮沢 哲
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学 (吹田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 気液スラグ流を用いたガス吸収操作設計論2016

    • 著者名/発表者名
      正木 理恵、福田 貴史、牧 泰輔、前 一廣
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学 (吹田市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] プレート型反応器を用いたメタン改質の効率化2016

    • 著者名/発表者名
      福田 貴史、川波 肇、宮沢 哲
    • 学会等名
      第24回Clayteamセミナー
    • 発表場所
      TKPガーデンシティ仙台 (仙台市)
    • 年月日
      2016-02-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] プレート型反応器を用いたメタン改質の効率化2016

    • 著者名/発表者名
      福田 貴史、川波 肇、宮沢 哲
    • 学会等名
      平成27年度 産総研 材料・化学シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場 (つくば市)
    • 年月日
      2016-02-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] ケミカルエンジニヤリング 63 巻 2 号2018

    • 著者名/発表者名
      福田貴史
    • 出版者
      株式会社 化学工業社
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 化学工学 80 巻 4 号 (分担執筆:TOPICS [493])2017

    • 著者名/発表者名
      深井 潤、依田 智、垣内田 洋、高橋 和雄、菅野 勉、上田 祐樹、中尾 正喜、森田 真樹、松野 孝充、高橋 勝六、久保田 隆、梅田 富雄、田多 康裕、今井 裕之、福田 貴史、島田 直樹
    • 総ページ数
      44
    • 出版者
      公益社団法人 化学工学会
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 化学工学 第80巻第4号2016

    • 著者名/発表者名
      公益社団法人 化学工学会
    • 総ページ数
      44
    • 出版者
      公益社団法人 化学工学会
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 積層型反応器2023

    • 発明者名
      福田 貴史、原田 亮、宮沢 哲
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 積層型反応器2023

    • 発明者名
      福田 貴史、原田 亮、宮沢 哲
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] プレート型反応器2016

    • 発明者名
      福田貴史
    • 権利者名
      福田貴史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-029292
    • 出願年月日
      2016-02-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2024-03-28  

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