ハイドレートのミクロ構造制御による分子認識とその応用プロセスの開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656483
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: スミス リチャード リー ジュニア 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (60261583)
• 研究分担者: 大田 昌樹 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50455804)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: ハイドレート / 分離プロセス / ミクロ構造 / 形成速度

研究概要

本研究はハイドレート利用のガス分離技術の開発を目的とし,ハイドレート構成分子および分離プロセスにおける最適操作条件を検討した.親水性と疎水性溶媒系のクラスレートハイドレート粒子に対するH_2ガスの拡散速度は挙動が異なるものの,ケージサイズの縮小に伴い増加傾向にあった.第4級アンモニウム塩を用いたセミクラスレートハイドレートの相平衡推算モデルより算出したH_2/CO_2選択率は高温ほど高く,100を超えたことから分離システムへの適用性を確認した.

研究成果

• [雑誌論文] Review of CO_2-CH_4 clathrate hydrate replacement reaction laboratory studies - Properties and kinetics (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Komatsu, M. Ota, R. L. Smith, Jr., H.Inomata
  • 雑誌名: J. Taiwan Inst. Chem. Eng 巻: (in press)
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jtice.2013.03.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] C. J. Peters, Decomposition kinetics and recycle of binary hydrogen-tetrahydrofuran clathrate hydrate (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka, M. Ota, Y. Sato, M. Watanabe, H. Inomata, R. L. Smith, Jr
  • 雑誌名: AIChE 巻: 57 (1) ページ: 265-272
  • DOI: DOI:10.1002/aic.12241
  • 査読あり
• [学会発表] Measurement of the adsorption equilibria of hydrogen and of carbon dioxide in clathrate and semi-clathrate hydrates (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Komatsu, A. Hayasaka, M. Ota, M. Watanabe, R. L. Smith, Jr
  • 学会等名: 6th International Symposium on Molecular Thermodynamics and Molecular Simulation
  • 発表場所: Higashi-Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] TBABセミクラスレートハイドレートの相平衡に与えるガス種の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早坂淳,小松博幸,大田昌樹,渡邉賢,佐藤善之,R.L.Smith,Jr
  • 学会等名: 化学工学会第78年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] TBABセミクラスレートハイドレートの相平衡に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早坂淳,大田昌樹,渡邉賢,R.L.Smith,Jr
  • 学会等名: 第12回宮城化学工学懇話会先端研究発表会
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] 混合セミクラスレートハイドレート形成機構に与えるイオン液体アニオン種の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松博幸,大田昌樹,渡邉賢,佐藤善之,猪股宏,R.L. Smith,Jr
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2012-11-07
• [学会発表] Effect of Gas Inclusion Behavior on the Phase Equilibrium of (H_2 or CO_2) . Tetra-n-butyl ammonium Bromide Semiclathrate Hydrates (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Hayasaka, H. Komatsu, M. Ota, R. L. Smith, Jr
  • 学会等名: International Symposium on Chemical Environmental Biomedical Technology
  • 発表場所: Tainan, Taiwan
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] Two Stage Adsorption Model for Formation Kinetics of Hydrogen Binary Clathrate Hydrates (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Komatsu
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Chemical Environmental Biomedical Technology
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Komatsu, M. Ota, M. Watanabe, Y. Sato, R. L. Smith, Jr
  • 学会等名: The 7 th International Conference on Gas Hydrates
  • 発表場所: Edinburgh, Scotland, United Kingdom
  • 年月日: 2011-07-20