| 研究課題/領域番号 |
19K15346
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
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| 研究機関 | 帯広畜産大学 (2021)
北海道大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
吉川 琢也 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (20713267)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 化学工学 / 低品位炭 / 改質 / 混合溶媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
酸素分・水分が多く利用が限られる褐炭などの低品位炭の利用技術として、効率的な脱酸素を可能とする溶剤改質プロセスは有望である。石炭由来タールは、複雑な組成を示す混合物であるが、既往の単一系非極性溶媒には見られない改質性と抽出性を兼ね備えている。本研究では、その特異な特性を制御利用すべく、改質・抽出機構をモデル化し、処理条件を最適化することで、高品位炭と機能性炭素材料原料を製造する。
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| 研究成果の概要 |
水と石炭タール由来カルボル油の混合溶媒を用いて褐炭の改質処理を行った。改質炭は、瀝青炭クラスまで高品位化され、酸化雰囲気での安定性が向上した。処理過程でカルボル油に含まれる不飽和成分が改質炭に付加することで改質を補助したと考えらえる。加えて、モデル混合溶媒を用いて、油相抽出物の炭素材料原料への用途展開を図った。油相抽出物に対し適切な溶剤分画を行うことで、低分子量成分を除去し所望の軟化溶融温度を示す溶剤不溶分が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
低品位炭の溶剤改質において混合溶媒に着目し、コールタール製品の1つでコスト優位なカルボル油が適用できることを示した。処理過程でカルボル油に含まれる不飽和成分が改質を補助する効果は、既往の単一系の非極性溶媒を用いた場合には見られない溶剤特性であった。本技術は、需要の高い高品位炭の代替法としてだけでなく、成長が続く炭素材料分野における原料の安定供給においても寄与できると考えられる。
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