| 研究課題/領域番号 |
18360462
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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 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 愛知工業大学 |
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研究代表者 |
架谷 昌信 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50021788)
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| 研究分担者 |
林 二一 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70074432)
小林 敬幸 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (90242883)
渡辺 藤雄 愛知工業大学, 総合技術研究所, 准教授 (70109312)
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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 |
11,040千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 1,440千円)
2007年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2006年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
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| キーワード | ジメチルエーテル / 廃熱 / 化学回生 / 反応速度 / 設計 / 回生 / 改質 / 水 |
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| 研究概要 |
本研究ではエネルギーの更なる高効率利用が可能なプロセスとして廃熱を「熱」の形態から吸熱反応を利用して「熱」を「化学エネルギー」へ変換する,燃料化回生システムを提案した.本システムを実現するためには、高性能触媒の使用と反応器の最適設計が必要である。吸熱する化学物質として本研究ではジメチルエーテルを採用した.この水蒸気改質については幾つかの研究例があるが、改質反応の反応速度式や排熱のエネルギー回生を目的とした場合の反応器設計は十分に行われていない。
そこで排熱の燃料化回生を行うにあたり、反応速度式を定式化し、装置の設計が実際に実現可能であるかを検討する必要がある。そこで、本研究ではジメチルエーテルを用いて低質廃熱を燃料化して化学的にエネルギー回生するシステムの装置設計に関して反応速度式を定式化し、実現の可能性を検討した結果、以下のことが明らかとなった。
・反応速度の定式化実験における結果より、ジメチルエーテルは573Kにおいて水蒸気改質反応によりほぼ完全に水素燃料へと転換する。またジメチルエーテル水蒸気改質反応はDMEの加水分解反応が律速段階になると考えられ、ジメチルエーテルの加水分解反応により生成されるメタノールも完全に水素へ転換されることが明らかとなった。
・実験によって得られた反応速度式は誤差があるものの、操作条件を考慮すれば工業的な反応装置の設計に適用可能である。
・得られた反応速度式を用いて反応装置容積の試算をした結果、反応装置は現実的なスケールで設計可能である考えられる。
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