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超臨界二酸化炭素を含む自然混合流体を用いた給熱システムの実用化

研究課題

研究課題/領域番号 19760625
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
研究機関日本大学

研究代表者

松田 弘幸  日本大学, 理工学部, 講師 (50339256)

研究協力者 栗原 清文  日本大学短期大学部, 応用化学科, 教授 (50186508)
越智 健二  日本大学, 名誉教授 (10059389)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
1,650千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 150千円)
2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード超臨界二酸化炭素 / 混合熱 / 給熱システム
研究概要

本研究は二酸化炭素(CO2)の臨界点近傍でCO2とジエチルカーボネート(DEC)とを混合させたときに現れる大きな発熱に着目し,この熱効果を利用した環境対応型の給熱システムの実用化を目的として着手したものである.
本研究は大きく分けて次の(1),(2)から構成されており,いかにその成果を示す.
(1)現有の給熱システムの試料供給部の改良,ならびに高流量の流体に対しても恒常的に混合熱を回収可能な給熱システムの製作本システムの安定稼働を目的として,試料供給部に吐き出し空気量の大きなコンプレッサーを導入した.新規コンプレッサー導入後に混合熱回収実験を行った.その結果,最大回収熱量およびCOP(成績係数)ともにこれまでのシステムにおける結果と比較して上昇し,流体の高流量における給熱システムの安定稼働が可能となった.
(2)CO2+環境負荷低減物質系の混合熱の測定CO2と組み合わせる流体としてDEC以外に大きな熱効果が得られるかどうかの検索を,混合熱の測定を通して行った.今回はMTBEならびにγ-ブチルラクトンに着目し,CO2+MTBE,+γ-ブチルラクトン系の混合熱の測定を行った.その結果,2系の発熱の最大値は約7.8または8.0 kJ mol-1であり,CO2+DEC系の発熱の最大値約9 kJ mol-1に比較してやや小さい値となった.しかし,既往のCO2+溶剤系の最大値約5 kJ mol-1に比較して約1.6倍に達しており,溶剤検索の有用な成果であると考えられる.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Determination and Correlation of Excess Molar Enthalpies of Binary Carbon Dioxide + Diisopropyl Ether (DIPE) System at the Temperatures (298.15 to 308.15) K and the Pressures (5.0 to 7.5) Mpa2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Matsuda, Erina Machida, Yusuke Yamanaka, Kiyofumi Kurihara, and Kenji Ochi
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Data Vol.53,No.7

      ページ: 1612-1617

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination and Correlation of Excess Molar Enthalpies of Binary Car bon Dioxide + Diisopropyl Ether (DIPE) System at the Temperatures (29 8.15 to 308.15) K and the Pressures (5.0 to 7.5) Mpa2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Matsuda, Erina Machida, Yusuke Yamanaka, Kiyofumi Kurihara, and Kenji Ochi
    • 雑誌名

      Journal of Chemical and Engineering Data 53

      ページ: 1612-1617

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination and Correlation of Excess Molar Enthalpies of Binary Carbon Dioxide+Diisopropyl Ether (DIPE) System at the Temperatures (298.15 to 308.15) K and the Pressures (5.0 to 7.5) MPa

    • 著者名/発表者名
      H. Matsuda, E. Machida, Y. Yamanaka, K. Kurihara, and K. Ochi
    • 雑誌名

      Journal of Chemical and Engineering Data (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 二酸化炭素+t-ブチルメチルエーテル系の高圧過剰エンタルピーの測定と相関2008

    • 著者名/発表者名
      池上大哉, 町田絵里奈, 栗原清文, 松田弘幸, 越智健二
    • 学会等名
      第52回日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 二酸化炭素の臨界領域における混合熱を利用した給熱システムの改良2008

    • 著者名/発表者名
      奥秋佑介, 北島賢一, 松田弘幸, 栗原清文, 越智健二
    • 学会等名
      第52回日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Heats of Mixing in Critical Region of CO2 and Their Application to Heat Supply System2008

    • 著者名/発表者名
      Kiyofumi Kurihara, Hiroyuki Matsuda, Shigetaka Yoshii, and Kenji Ochi
    • 学会等名
      20th International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT2008)
    • 発表場所
      ワルシャワ(ポーランド)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Determination and Correlation of Excess Molar Enthalpies of the Binary Carbon Dioxide + tert-Butyl Methyl Ether (TBME) System at Temperatures from (298.15 to 308.15) K and Pressures from (5.0 to 7.5) Mpa2008

    • 著者名/発表者名
      Daiya Ikegami, Erina Machida, Kiyufumi Kurihara, Hiroyuki Matsuda, and Kenji Ochi
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Separation Science and Technology
    • 発表場所
      日本大学軽井沢研修所(軽井沢)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Heats of Mixing in Critical Region of CO_2 and Their Application to He at Supply System2008

    • 著者名/発表者名
      Kiyofumi Kurihara, Hiroyuki Matsuda, Shigetaka Yoshii, and Kenji Ochi
    • 学会等名
      20th International Conference on Chemical Thermo dynamics (ICCT2008)
    • 発表場所
      ワルシャワ(ポーランド)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Determination and Correlation of Excess Molar Enthalpies of the Binary Carbon Dioxide + tert-Butyl Methyl Ether (TBME) System at Temperatur es from (298.15 to 308.15) K and Pressures from (5.0 to 7.5) Mpa2008

    • 著者名/発表者名
      Daiya Ikegami, Erina Machida, Kiyuhumi Kurihara, Hiroyuki Matsuda, and Kenji Ochi
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Separation Science and Technology
    • 発表場所
      日本大学軽井沢研修所(軽井沢)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of Environmentally Benign Heat Supply System Using Heats of Mixing in Critical Region of Carbon Dioxide2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Matsuda, Tomohiro Hirano, Erina Machida, Kiyofumi Kurihara, Kenji Ochi, and Kazuo Kojima
    • 学会等名
      R'07 World Congress
    • 発表場所
      ダボス(スイス)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 二酸化炭素の臨界点近傍における混合熱を用いた環境対応型給熱システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      平野友宏, 松田弘幸, 池上大哉, 栗原清文, 越智健二, 小島和夫
    • 学会等名
      分離技術会年会2007
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of Environmentally Benign Heat Supply System Using Neats of Mixing in Critical Region of Carbon Dioxide2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Matsuda, Tomohiro Hirano, Erina Machida, Kiyofumi Kurihara, Kenji Ochi, and Kazuo Kojima
    • 学会等名
      R'07 World Congress
    • 発表場所
      ダボス(スイス)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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