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2006 年度 実績報告書

バイオガスからの高純度CH4・CO2同時製造のためのDD3Rゼオライト膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18686044
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

姫野 修司  長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (60334695)

キーワード下水道 / バイオガス / ゼオライト膜
研究概要

本研究では、DDR型ゼオライト膜を用いたバイオガスからのCH_4分離システムを構築することを目的として、DDR型ゼオライト結晶のCO_2、CH_4吸着特性を解析し、DDR型ゼオライト膜の製膜を行った。所定量の1-アダマンタンアミン(ADA)、エチレンジアミン(EN)、シリカゾル、水を調整した原料溶液を作成した。次に、多孔質α-アルミナ支持体の外表面に濃度を調整したDDR型ゼオライト種結晶溶液を塗布した。種結晶を塗布した多孔質α-アルミナ支持体および調整した原料溶液を耐圧容器に入れ、428Kで48時間水熱合成を行った。水熱合成後、耐圧容器から取り出した支持体を電気炉において1073Kで4時間焼成し、構造規定剤であるADAを焼失させることによりDDR型ゼオライト膜を得た。その結果、本研究で用いたDDR型ゼオライト膜は、298K、供給圧力0.2MPaにおいて単成分ガスのCO_2の透過度は4.17×10^<-7>mol m^<-2>s^<-1>Pa^<-1>、CO_2/CH_4理想分離係数336であった。また、加圧透過試験では298K、供給圧力0.6MPaにおいてCO_2/CH_4混合ガス(50:50)の分離係数は最大で106、そのときのCO_2の透過度は2.41x10^<-7>mol m^<-2>s^<-1>Pa^<-1>であり、スウィープ試験では298K、供給圧力0.1MPaにおいてCO_2/CH_4混合ガス(50:50)の分離係数は最大で200、そのときのCO_2の透過度は3.02×10^<-7>mol m^<-2>s^<-1>Pa^<-1>であった。さらに、供給圧力3MPaの高圧でもCO_2/CH_4理想分離係数50以上を保ち、高圧でも非常に高い分離性能を有することがわかった。
DDR型ゼオライト膜はCO_2/CH_4分離係数100以上を得ており、DDR型ゼオライト膜はCO_2/CH_4分離に非常に適した膜であることが明らかになった。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] DDR型ゼオライト膜のCO_2/CH_4透過特性の解析2007

    • 著者名/発表者名
      姫野 修司, 小松 隆宏, 藤田 昌一, 富田 俊弘, 鈴木 憲次, 中山 邦雄, 吉田 修一
    • 雑誌名

      化学工学論文集 33

      ページ: 122-129

  • [雑誌論文] Characterization and selectivity for methane and carbon dioxide adsorption on the all-silica DD3R zeolite2006

    • 著者名/発表者名
      Shuji Himeno, Toshihiro Tomita, Kenji Suzuki, Shuichi Yoshida
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials 98

      ページ: 62-69

URL: 

公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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