温度周期操作による不均一触媒反応制御技術の創出

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360360
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 外輪 健一郎 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (00336009)
• 研究分担者: 杉山 茂 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70175404) ; 加藤 雅裕 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (80274257)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 反応率 / 吸着 / 触媒 / 選択率 / 非定常

研究概要

化学工業において連続的に運転される化学反応装置では温度や圧力などが一定に保持されている。これに対して、本研究では振動操作、特に温度を周期的に変化させる操作が反応率に及ぼす影響について調査した。このような操作に適した反応装置を開発して実験を進めた結果、温度周期操作によって反応率を向上できることを実証した。また、解析を進めた結果、反応系によっては反応率を極めて大きく向上できる場合の有ることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Redox Nature of Fe-incorporated Magnesium ortho-Vanadate as a Catalyst for the Oxidative Dehydrogenation of Propane (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Sugiyama, T. Osaka, Y. Hirata, Y. Kondo, K. Nakagawa, K.-I. Sotowa
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan Vol.40,No.12 ページ: 1064-1071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of a Microreactor in the Oxidative Dehydrogenation of Propane to Propylene on Calcium Hydroxyapatite and Magnesium ortho-Vanadate Doped and Undoped with Palladium
  • 著者名/発表者名: S. Sugiyama, N. Sugimoto, A. Ozaki, Y. Furukawa, K. Nakagawa, K.-I. Sotowa
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] he Effect of Carbon Monoxide on the Hydrogen Permeability of a Palladium Membrane
  • 著者名/発表者名: M. Katoh, K. Nishihara, K. Kinouchi, K. Chohama, T. Horikawa, T. Tomida, K.-I. Sotowa
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Periodic operation Steady state Highly Selective Production of Propylene from the Oxidative Dehydrogenation of Propane on Dydroxyapatite using Microreactor (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Sugiyama, N. Sugimoto, A. Ozaki, Y. Furukawa, K. Nakagawa, K. -I. Sotowa
  • 学会等名: 11th International Conference on Microeaction Technology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] Reaction Kinetics and Conversion of CO Oxidation under Forced Temperature Cycling (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Okuyama, K. -I. Sotowa, K. Nakagawa, S. Sugiyama
  • 学会等名: 22nd Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] Oxidative Dehydrogenation of Propane in Microreactor under Steady State and Unsteady State Operations (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Sugimoto, K. Nakagawa, K. -I. Sotowa, S. Sugiyama
  • 学会等名: 22nd Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] Reaction Mechanism and the Effect of Forced Temperature Cycling on the Reactor Performance (2009)
  • 著者名/発表者名: K. -I. Sotowa, K. Nakagawa, S. Sugiyama
  • 学会等名: AIChE Annual Meeting 2009
  • 発表場所: Nashville, USA
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] 温度周期操作下における不均一触媒反応の平均反応速度と素反応の温度依存性の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 外輪健一郎, 黒田勝也, 奥山大輔, 杉山茂, 中川敬三
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Effect of Feed Concentration on CO Oxidation under Forced Temperature Cycling (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kuroda, K. -I. Sotowa, S. Sugiyama, K. Nakagawa
  • 学会等名: 21st Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: Saga, Japan
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] Time-Average Reaction rate of CO Oxidation over Pt/Al2O3 Catalyst under Forced Temperature Cycling (2008)
  • 著者名/発表者名: K. -I. Sotowa, K. Kuroda, K. Nakagawa, S. Sugiyama
  • 学会等名: International Workshop on Process Intensification
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20081000
• [学会発表] 温度周期操作デバイスの熱的挙動と一酸化炭素の酸化反応への適用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石花健太, 外輪健一郎, 黒田勝也, 中川敬三, 杉山茂
  • 学会等名: 化学工学会第73年会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20080300
• [学会発表] Oxidation of Carbon Monoxide under Forced Temperature Cycling (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kuroda, K. Ishihana, K. -I. Sotowa, S. Sugiyama, K. Nakagawa
  • 学会等名: 20th Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 20071200