| 研究課題/領域番号 |
19K05679
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
中垣 隆雄 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30454127)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ハニカム / 吸収速度 / 形状設計 / 多孔質体 / システム評価 / リチウムシリケート / CO2分離回収 / 核酸律速 |
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| 研究成果の概要 |
CCUを適用した製鉄プロセスにおけるCO2分離回収技術として，ハニカム型に成形したリチウムシリケート（LS）を2塔切替式の反応器に充填したシステムを考案した．焼結シミュレーションから，細孔形状による微細構造変化への影響を明らかにし，実験と数値計算によって造孔剤の添加量を決定することで，サイクル容量を維持するLS粉体のレシピと作成手順を確立した．また，ハニカム型の単チャンネルをモデル化し，質量・エネルギー・化学種の保存式連成の数値計算によって，CO2分離回収性能を最大化するハニカム断面形状を決定して作製した．プロセスシミュレーションの結果，分離回収エネルギーは既存技術よりも大幅に削減された．
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| 自由記述の分野 |
熱工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
再生可能エネルギーの導入によって比較的脱炭素化が容易な民生部門に対し，製鉄業をはじめとする脱炭素困難部門でのCO2排出削減はソリューションが限られる．炭素循環製鉄はそのソリューションとして期待されており，本成果はその主要機器となるCO2分離回収システムにおいて，分離回収エネルギーを大幅に低減する高温CO2吸収材「リチウムシリケート」にかかるの研究成果である．成果のハイライトは，実験と数値計算を基にハニカム型の成形体を設計し，運転条件とともに最適化した結果，分離回収エネルギーとして1.7 GJ/t-CO2の達成見込みを得たことであり，2050年カーボンニュートラル達成に貢献するものである．
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