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2007 年度 実績報告書

セミクラスレートハイドレートスラリーを用いるガス吸収・分離技術に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 19810028
研究機関神戸市立工業高等専門学校

研究代表者

牧野 貴至  神戸市立工業高等専門学校, 応用化学科, 助教 (70455153)

キーワードガスハイドレート / 高圧力技術 / 平衡物性 / 混合ガス分離 / 省エネルギー技術
研究概要

三種類のテトラブチルアンモニウム塩セミクラスレートハイドレートを研究対象として水素、窒素、メタン、二酸化炭素を加えた系の相平衡関係を測定し、混合ガス分離に適当なセミクラスレートハイドレートについて知見を得ることを目的とした。測定結果より、セミクラスレートハイドレートスラリーを混合ガス分離に利用する際には、ガスの分子径に応じた使い分けが必要であることを明らかにした。
臭化およびフッ化テトラブチルアンモニウム系では水素、窒素、二酸化炭素、メタンの順に分解温度が高くなった。一方、塩化テトラブチルアンモニウム系では水素、窒素、メタン、二酸化炭素の順に分解温度が高くなった。メタンと二酸化炭素の分解温度の逆転は、気体を包接できる篭の種類が臭化・フッ化テトラブチルアンモニウム系と塩化テトラブチルアンモニウム系の間で異なっているためと推測される。すなわち、二酸化炭素のような、やや分子径の大きいガスを包接・分離するためには塩化テトラブチルアンモニウム系を利用すると良い。なお、窒素、水素は分子径が小さすぎるため、いずれのセミクラスレートハイドレートにも適した篭がなく包接されにくいものと推測される。
臭化テトラブチルアンモニウム系とフッ化テトラブチルアンモニウム系を比較した場合、前者の方が各ガスを加えた場合の分解温度差が大きく、後者より分離性能が良くなる可能性が高い。ただし、フッ化テトラブチルアンモニウム十二酸化炭素系のみ、他の系とは異なり3.5MPaを境として加圧するほど分解温度が低下する。フッ化テトラブチルアンモニウム系では水素、窒素もあまり包接されない。したがって、3.5MPa以上の圧力条件で分離を行えばメタンを選択的に包接して分離することができるため、このような場合にはフッ化テトラブチルアンモニウム系を利用すると良い。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2008

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 四級アンモニウム水和物の分離媒体としての検討2008

    • 著者名/発表者名
      山本知代・牧野貴至
    • 学会等名
      化学工学会 第10回関西学生大会
    • 発表場所
      関西大学 千里キャンパス
    • 年月日
      2008-03-01

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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