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2017 年度 実績報告書

循環流動層を用いた省エネルギーなガス吸収分離装置の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H05554
研究機関東京大学

研究代表者

甘蔗 寂樹  東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (10544083)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードプロセス設計 / 流動層 / ガス分離 / 省エネルギー
研究実績の概要

ラボスケールの循環流動層二酸化炭素吸収分離プロセスを設計し、実験によりその分離性能と省エネルギー性を確認した。
1)循環流動層を用いた吸収・脱離反応実験
実験データとシミュレーションデータよりラボスケールの循環流動層二酸化炭素吸収分離実験装置を設計した。設計した実験装置で、二酸化炭素の吸収部と脱離部の位置関係と反応装置の構造を検討した。同時に、これまでの検討で得られた二酸化炭素の吸収・脱離反応条件と実験装置の構造から実験装置内を循環する粒子循環量を決め、本プロセスの分離性能とエネルギー消費量の関係を導出した。省エネルギーにプロセスを運転するためには、各部分におけるマスバランスとエネルギーバランスが相互に影響しあうことが分かっており、装置全体の最適設計と、これらの影響を組み込んだ装置の運転・制御システム設計手法について検討した。
2)省エネルギー性能の算出
1)の検討で得られた実験データとこれまで実施してきたヒートポンプの性能や各反応器の吸収・脱離反応試験、流動化実験といった各検討結果をプロセスシミュレーターに反映し、それらのデータを用いて実プロセスサイズにスケールアップした際のシミュレーションを実施することで、実プロセスで必要とするエネルギー量を算出し、従来プロセスであるアミンによる二酸化炭素吸収プロセスで消費するエネルギー量と比較した。同時に、実プロセスを構築するために必要となる全体プロセスとしての検討課題の抽出を行った。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Design of Energy-Saving Carbon Dioxide Separation Process Using Fluidized Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Atsushi Tsutsumi
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 126 ページ: 134-138

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2017.07.156

    • 査読あり
  • [学会発表] Energy-Saving CO2 Capture Process Using Fluidized Bed2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Atsushi Tsutsumi
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of Energy-saving CO2 Capture Process Using Circulating Fluidized Bed for Power Generation2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Atsushi Tsutsumi
    • 学会等名
      Process Systems Engineering 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] An Energy-Saving Carbon Dioxide Capture Using  a Circulating Fluidized Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Hiroyuki Mizuno, Atsushi Tsutsumi
    • 学会等名
      16th International Conference on Sustainable Energy Technologies (SET2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy-Saving Carbon Dioxide Separation Process Using Circulating Fluidized Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuki Kansha
    • 学会等名
      The 8th China-Japan Symposium on Chemical Engineering
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of an Energy-saving Carbon Dioxide Capture Process Using Circulating Fluidized Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuki Kansha, Masanori Ishizuka, Atsushi Tsutsumi
    • 学会等名
      10th World Congress of Chemical Engineering (WCCE10)
    • 国際学会
  • [学会発表] 流動層を用いた省エネルギーな二酸化炭素分離プロセスの設計2017

    • 著者名/発表者名
      甘蔗 寂樹, 石束 真典, 水野 寛之, 堤 敦司
    • 学会等名
      第26回日本エネルギー学会大会

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公開日: 2018-12-17  

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