• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

金属触媒効果の強化による超高効率ガス燃料製造が可能な高速低温ガス化技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0408
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))

配分区分基金
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関東京農工大学

研究代表者

伏見 千尋  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50451886)

研究期間 (年度) 2019 – 2020
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワード熱分解 / ガス化 / ダウナー反応器 / 流動層 / 気体燃焼製造 / 低温ガス化 / 燃料ガス製造 / 付着炭素 / 水蒸気 / 反応器 / 金属触媒
研究成果の概要

ダウナー(気固下降流)型熱分解炉の上部から、900Cに加熱した黒鉛粒子を供給し石炭の熱分解・水蒸気ガス化実験した。加熱粒子にタールが迅速吸着し問題であるタールの放出を抑制できた。供給した炭素量が少ないときは、炭素粒子量の増加に伴い、初期ガス化速度が上昇した。FI-IRによる表面分析の結果炭素粒子表面に-OH,C=O結合のわずかな増加がみられた。炭素の反応性は、チャー >>> ガス化後の付着炭素 > 熱分解後の付着炭素 > 炭素粒子、の順であることを明らかにした。
タール改質反応の後のチャーのガス化の反応性はH2Oの方がCO2より高いが、これはC-O構造が多く存在したことが理由として考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

炭素系資源のガス化によるガス燃料(主にH2とCO)の生成効率指標として冷ガス効率があるが、これまで熱力学的に低温で効率が上がることが示唆されていた。しかし、低温でのガス化では、反応初期に生成するタールの処理と、チャーの反応性が低いことが問題となっている。本研究では熱分解時に反応温度まで加熱した粒子を供給し、初期のタールの粒子への付着挙動やその付着炭素のガス化反応特性を初めて明らかにした。
ここで得られた知見は、炭素リサイクルの反応器として近年着目されているバイオマスや炭素系廃棄物(廃プラスチックや廃タイヤなど)の低温ガス化炉にもそのまま適用可能である。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] カーティン大学(オーストラリア)2019

    • 年月日
      2019-06-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Difference in tar reforming activities between biochar catalysts activated in H2O and CO22020

    • 著者名/発表者名
      Yurong Liu, Mark Paskevicius, Hongqi Wang, Chihiro Fushimi, Gordon Parkinson, Chun-Zhu Li
    • 雑誌名

      Fuel

      巻: 271 ページ: 117636-117636

    • DOI

      10.1016/j.fuel.2020.117636

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 熱媒体粒子存在下における気泡流動層ガス化炉でのチャーと付着炭素の反応性の評価2020

    • 著者名/発表者名
      ○長谷川 研志郎、Ismail S.N.B.、内野 貴行、村越 亮、小山 雅代、酒井 裕香、伏見 千尋
    • 学会等名
      第22回 化学工学会 学生発表会 東京大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 気泡流動層型ガス化炉における炭素粒子存在下での石炭チャーと付着炭素の反応性の解明2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川研志郎、Siti Norazian Binti ISMAIL, 内野貴行、村越亮、小山雅代、酒井裕香、伏見千尋
    • 学会等名
      第25回 流動化・粒子プロセッシングシンポジウム(化学工学会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 気泡流動層型ガス化炉における炭素粒子存在下での石炭チャーと付着炭素の反応性の解明2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川研志郎、Siti Norazian Binti ISMAIL, 内野貴行、村越亮、小山雅代、酒井裕香、伏見千尋
    • 学会等名
      第25回 流動化・粒子プロセシングシンポジウム(化学工学会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 東京農工大学 伏見研究室 website

    • URL

      https://web.tuat.ac.jp/~cfushimi/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Fushimi Laboratory website

    • URL

      https://web.tuat.ac.jp/~cfushimi/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 東京農工大学 伏見研究室 website

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~cfushimi/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Fushimi Laboratory website (English)

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~cfushimi/index_e.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-02-06   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi