| 研究課題/領域番号 |
17K06196
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
西村 龍夫 山口大学, その他部局等, 名誉教授 (90136135)
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| 研究分担者 |
田之上 健一郎 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70293892)
國次 公司 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助手 (10253171)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | トレファクション / 高位発熱量 / 熱化学反応解析 / 共熱分解 / 発熱反応 / 吸熱反応 / 竹バイオマス / プラスチック熱分解 / 熱・化学反応 / バイオマス熱分解 / 化学反応熱 / 竹の低温熱分解 / 廃プラの低温油化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，３項目（竹の熱分解挙動の解明，プラスチックの熱分解過程の解明，竹とプラスチックの共熱分解による固体燃料生成）を実施することを目的とした．竹はキシランやリグニンが主成分であり，トレファクション中に発熱反応が見られた．伝熱，ダルシー流れ，熱分解反応を考慮した熱化学反応解析により実験結果をおおむね再現できることを明らかにした．プラスチックは，約100 kJ/molの低速熱分解域と40.3 kJ/molの高速熱分解域とに分類されることがわかった．さらに，ポリスチレンと竹を混合させた熱分解実験を実施し，ポリスチレンが50 wt %を超えると，高位発熱量が石炭よりも高くなることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，バイオマス熱分解の一般化を目指しており，その中で竹の熱分解過程は，主要成分の反応速度の和によっておおむね再現可能であることを明らかにした．また，プラスチック熱分解はいずれの成分（ポリスチレン，ポリエチレン，ポリプロプレン）でも2つの活性化エネルギーをもつ低速熱分解域と高速熱分解域とに分類できることを明らかにした．さらに，竹―ポリスチレンの共熱分解を実施することにより，石炭と同等あるいはそれ以上の高位発熱量をもつ固体粒子の生成に成功している．本研究の成果は，未利用廃棄物資源からの新しい固体燃料活用法として貢献するものと期待される．
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