| 研究課題/領域番号 |
18360375
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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 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
松山 秀人 神戸大学, 工学研究科, 教授 (50181798)
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| 研究分担者 |
大村 直人 神戸大学, 工学研究科, 教授 (50223954)
曽谷 知弘 神戸大学, 工学研究科, 技術専門職員 (10397797)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
15,300千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 1,200千円)
2007年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2006年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
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| キーワード | 促進輸送膜 / 中空糸膜 / ガス吸収法 / キャリヤー輸送膜 / 二酸化炭素分離 / 二酸化炭素 |
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| 研究概要 |
キャリヤー輸送膜とガス吸収法をハイブリッド化することにより、キャリヤー輸送膜の欠点を克服して、高透過選択制性、高安定性、省エネルギー性を備えた新たなガス分離法を開発した。多孔膜の原料側(高圧側)にキャリヤー溶液を連続的に供給し、圧力差により透過側(低圧側)に透過させると、ガスは既往のキャリヤー輸送膜と同様に分子拡散により透過するのに加え、キャリヤー溶液に伴われて対流で膜内を移動するため、透過速度が著しく促進される(キャリヤー輸送膜の高効率化)。本法では中空糸膜の特性が性能を決定づける要因の一つであるため、新規な中空糸膜の開発についても検討を加えた。
新規な中空糸膜の開発
ポリビニルブチラール(PVB)をベースに、EVOHをブレンドさせた中空糸膜およびTiO_2をコンポシットさせた新規な中空糸膜の作製を行った。また本ハイブリッド化法において、膜内を吸収溶液が良好に流れるためには、膜の親水性化が必要である。従って高分子界面活性剤であるPluronic F127およびTetronic 1307を含む新規な中空糸膜の作製に成功した。
ハイブリッド法によるCO_2/CH_4分離
今回提案したハイブリッド法を用いてCO_2/CH_4分離について検討を行ったところ、選択性は350〜800、回収ガスのCO_2純度は99.4〜99.9%と非常に良好な結果が得られた。
また、CO_2回収速度Q_<co2>[kg/h]、および1kgのCO_2を回収するに要する全エネルギー消費量E_T[kWh/kg-CO_2]に対する中空糸膜内径および透過側圧力P_<T,S>の影響を検討した。中空糸膜の内径が増加すると圧力損失が減少してブロアー動力も減少し、これがE_Tの減少につながることが明らかとなった。従って、内径の大きな中空糸膜の使用はCO_2回収エネルギーの低減に有効であることがわかった。
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