| 研究課題/領域番号 |
24686027
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
渡部 弘達 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (40551825)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | O2/CO2燃焼 / 石炭 / 二酸化炭素 / クリーンコールテクノロジー |
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| 研究概要 |
今年度は，まず，O2/CO2雰囲気における揮発分の反応メカニズムについて研究を進めた．燃料過濃条件下では，空気燃焼よりもO2/CO2燃焼の方が，CH4やC2化合物（C2H2, C2H4, C2H6等）といった未燃炭化水素が大幅に減少する．O2/CO2燃焼では，C2H2が減少することで，PAH (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon)の成長反応が抑制され，その結果，PAHが減少することを明らかにした．また，詳細反応解析により，O2/CO2燃焼における未燃炭化水素やPAHの減少は，R1 (CO2 + H = CO + OH)で表されるCO2の反応性に起因することを明らかにした．また．固体燃料中のアルカリ金属とCO2の相互作用の影響についても検討を行った．熱天秤を用いて，CO2もしくはAr雰囲気下でリグニンを加熱し，得られたチャーのFTIR分析を行い，さらに，その水抽出液をキャピラリー電気泳動法により分析した．その結果，CO2雰囲気下でリグニンを熱分解した場合，Ar雰囲気の場合と比較して，約3倍の炭酸塩が生成することを明らかにした．リグニンの場合，多量のNaを含むため，その化学式は，Na2CO3だと考えられる．一方，CO2により炭酸塩が生成した場合，チャーガス化において重要な触媒となる，CM-Na (チャーマトリックスと結合したNa化合物）の生成が抑制され，CO2雰囲気下で生成したチャーをガス化するためには，Ar雰囲気で生成したチャーよりも高温が必要になることが示された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
年度の初期段階では，O2/CO2燃焼におけるすすの生成メカニズムを解明する予定だったが，順調に進み，O2/CO2燃焼では，CO2の反応性により，PAHが低減することを詳細反応解析により明らかにすることができた．さらに，もうひとつの課題である灰分中のアルカリ金属とCO2の相互作用についても，その反応メカニズムを詳細に明らかにすることができた．したがって，当初の計画以上に進展していると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，引き続き，O2/CO2燃焼におけるすすの生成メカニズムについて研究を進め，さらなるすす低減につながる知見を示す．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
H25年度末に，英語論文校正費用に充てる予定だったが，論文執筆過程において，追加の実験が必要になり，H26年度の投稿と予定を変更したため，次年度使用額が生じた．
英語論文校正費用とする予定である．
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