| 研究概要 |
化学工業反応における生成物収率の熱力学的ブレークスルーを目的として,2種類の反応原料物質を変則的に触媒上に供給し,反応に供する"非定常フィード反応"システムの構築と評価に関する研究を展開した。本年度は昨年度に試作・検証した「非定常フィード反応システム装置」を用いて下記の3点に関する事項について研究を行った。
1.非定常フィード反応システム装置の改良と制御ソフトウェアの最適化-反応層への気体原料の供給装置である2台のデジタルマスフローコントローラをLabVIEWソフトウェアで制御し,反応層出口から排出される成分の一部を質量分析装置で確認しながら,制御通りに気体原料が反応層出口から排出されるよう,反応層への気体原料成分の供給方法,供給位置について検討し最適化を行うとともに,制御ソフトウェアの改良を行った。また,検出器としてガスクロを用いた場合の評価手法の確立を行った。
2.非定常フィード反応システムの発展-モデル反応としてメタンの接触部分酸化反応について,非定常フィード反応システムが有効に適用できるか否かについての検証を行った。その結果,非定常操作を導入することにより定常操作と比べ反応活性が向上することを見出した。また,反応収率を最大にするための各原料(メタンおよび酸素)供給条件について様々な検討を行った結果,短時間の原料ガス供給の切り替え動作がこの反応に対しては有効であることが分かった。
3.非定常反応システムの展開-製作した非定常フィード反応システム装置他を用いて,触媒層の加熱様式の非定常化についても検討を行った。
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