| 研究課題/領域番号 |
17K06213
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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 | 静岡理工科大学 |
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研究代表者 |
十朱 寧 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (60288404)
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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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | BDF / 超音波照射 / 固体触媒 / 燃焼 / 排気ガス濃度 / BDF合成 / ＢＤＦ合成 / 量産化 / 物性値測定 / 燃焼実験 / 超音波BDF合成法 / 塩基性ゼオライト / 回分式 / 生成率 / 触媒被毒 / NOx低減 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は固体触媒を用いる超音波BDF合成法の提案と検証を目的とするものである。研究では,ゼオライトとイオン交換樹脂を用いて塩基性を向上させたうえで、植物油やヤトロファ油を原料とし、回分式と循環型のBDF合成を実施した。また、触媒被毒やＢＤＦの物性値などを調査した。最後に、BDFを燃料としたディーゼルエンジンの動力特性および排ガス濃度を測定した。実験の結果、次の結論をえた。①ゼオライトを用いるBDF合成の生成率が63％に達した；②測定した物性値から合成したBDFが燃料の性能を満たしている；③全負荷条件でB30使用時のNOx濃度が360ppm、黒煙濃度が1.3/FSNだったことが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、超音波のキャビテーション現象に基づき、従来の水酸化ナトリウム触媒の代わりに、水洗いを必要としなく、調製した固体触媒を用いる新しいBDF合成法を提案・検証した。BDF合成反応はエステル反応となるが、エステル反応を促進するには、温度と撹拌が必須条件とされてきた。しかし、固体触媒に超音波を照射すると、反応場にはキャビテーションが発生しやすくなり、結果的にはBDF合成率の向上とエネルギ使用率の低減につながるたため、学術的な意義があると考えられる。
この技術はさらに改善すれば、様々な植物油BDF合成への適用が可能であり、化石燃料の代わりに環境にやさしいエネルギーを量産化することが期待できる。
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