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産業排熱有効利用のための高性能化学蓄熱材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18760664
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 エネルギー学
研究機関東京工業大学

研究代表者

劉 醇一  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (70376937)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード化学蓄熱 / ケミカルヒートポンプ / 酸化マグネシウム / 塩化リチウム / 水和反応 / 排熱利用 / 複合酸化物
研究概要

工場等からの余剰排熱を蓄熱する技術は,省エネルギーに大きく貢献することができる.当グループでこれまでに検討を進めてきたMgO/H_2O系ケミカルヒートポンプシステムは,蓄熱操作には350℃程度の熱エネルギーを要し,300℃以下の蓄熱には適さない.平成19年度の研究では300℃以下で脱水が可能な新たな蓄熱材として金属塩添加水酸化マグネシウムを調製し,その脱水・水和挙動を検討した.試料(LiCl/Mg(OH)_2)は,水酸化マグネシウムスラリーに所定割合で金属塩溶解し,蒸発乾固法によって調製した.試料と水蒸気との反応性は熱天秤中に水蒸気(57.8kPa,窒素バランス)を流通し,重量変化を測定することによって評価した.
LiCl/Mg(OH)_2は,LiCl担持量の増大とともにMg(OH)_2の脱水温度が低下し,目標とする温度域で脱水することを確認した.化学蓄熱への適用を目的として7wt%-LiCl/Mg(OH)_2に対して,脱水反応(300℃,30分排気)→水和反応(110℃)を6回繰り返した結果,それぞれの反応における転化率の低下は観察されず,繰返し耐久性があることを確認した.また,DSC測定によりMg(OH)_2の脱水反応熱はLiCl担持量に依存せずほぼ一定であった.
これは,Mg(OH)_2表面に担持されたLiClが,Mg(OH)_2の脱水・水和反応を促進していることを示している.

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 熱を蓄える-中温蓄熱材料の開発動向-2008

    • 著者名/発表者名
      加藤之貴, 劉醇一
    • 雑誌名

      エネルギー・資源 29

      ページ: 83-87

    • NAID

      10020246146

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Transition Metal Mixing on Reactivities of Magnesium Oxide for Chemical Heat Pump2007

    • 著者名/発表者名
      J. Ryu, R. Takahashi, N. Hirao and Y. Kato
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Jpn. 40

      ページ: 1281-1286

    • NAID

      130000018566

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Durable Reaction Material Development for Magnesium Oxide/Water Chemical Heat Pump2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, T. Saito, T. Soga, J. Ryu and Y. Yoshizawa
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Jpn. 40

      ページ: 1264-1269

    • NAID

      130000018573

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高密度化学蓄熱材の開発2006

    • 著者名/発表者名
      劉 醇一
    • 雑誌名

      伝熱 45

      ページ: 21-26

    • NAID

      10017276053

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 金属塩添加水酸化マグネシウムの脱水挙動2008

    • 著者名/発表者名
      劉 醇一, 平尾 直也, 高橋 塁, 加藤 之貴
    • 学会等名
      化学工学会第72年会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2008-03-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Transition Metal Mixing on Reactivities of Magnesium Oxide for Chemical Heat Pump2007

    • 著者名/発表者名
      J. Ryu, R. Takahashi, N. Hirao, Y. Kato
    • 学会等名
      International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems(IMPRES)
    • 発表場所
      京都リサーチパーク
    • 年月日
      2007-10-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 複合酸化物/水系ケミカルヒートポンプの熱出力条件の検討2007

    • 著者名/発表者名
      劉 醇一, 平尾 直也, 高橋 塁, 加藤 之貴
    • 学会等名
      第100回触媒討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 複合酸化物/水系ケミカルヒートポンプの蓄熱材料の熱的特性2007

    • 著者名/発表者名
      平尾 直也, 高橋 塁, 劉 醇一, 加藤 之貴
    • 学会等名
      化学工学会第39回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 非平衡燃料改質器用水素透過膜の研究2007

    • 著者名/発表者名
      浦崎 三千人, 田中 聡, 劉 醇一, 加藤 之貴
    • 学会等名
      化学工学会第39回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] ケミカルヒートポンプ用蓄熱材およびその製造方法2008

    • 発明者名
      劉 醇一, 加藤 之貴, 平尾 直也
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権番号
      2008-027868
    • 出願年月日
      2008-02-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] ケミカルヒートポンプ2006

    • 発明者名
      加藤之貴, 劉醇一, 高橋塁
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権番号
      2006-137678
    • 出願年月日
      2006-05-17
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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