| 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 – 2017-03-31
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| キーワード | O2/CO2/H2O燃焼 / O2/CO2燃焼 / 石炭 / 二酸化炭素 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度までは，CO2回収型燃焼の基本となる再循環ガスをCO2のみとしたO2/CO2燃焼を対象として研究を進め，O2/CO2燃焼におけるCO2の反応性の影響を明らかにしてきた．今年度は，より実際のプラントに近い条件におけるCO2回収型燃焼の反応メカニズムの解明を目的として，再循環ガスに水蒸気が含まれたwet-recycleの影響について検討を進め，O2/CO2/H2O雰囲気における反応メカニズムについて検討した．
まず，水蒸気を安定的に供給できる蒸発器を製作し，平面火炎リアクターに水蒸気を導入できるように実験装置を改良した．そして，CH4/O2/CO2，CH4/O2/CO2/H2Oの各雰囲気下で燃焼実験および詳細化学反応解析を行い，反応メカニズムにおける水蒸気添加の影響について検討を行った．
まず，実験において，O2/CO2雰囲気下に水蒸気を添加することで，CO2の消費反応CO2 + H → CO + OH (R1)が阻害されることを明らかにした．さらに，O2/CO2燃焼では，CO2の反応性により未燃炭化水素の分解が促進されることが昨年度までの研究で示されているが，O2/CO2雰囲気に水蒸気を添加した場合においても，空気燃焼と比較して未燃炭化水素が大幅に低下することを実験的に明らかにした．また，詳細化学反応解析において，実験結果と同様に，水蒸気添加によりCO2の消費反応R1が阻害されることを示し，また，O2/CO2/H2O雰囲気においても未燃炭化水素が大幅に減少することを示した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は，当初の計画を概ね達成することができ，O2/CO2/H2O雰囲気における燃焼反応メカニズム解明を進めることができたため，おおむね順調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，dry-recycleおよびwet-recycleを伴うCO2回収型燃焼の研究(O2/CO2燃焼およびO2/CO2/H2O燃焼)を進め，とくに，詳細反応解析を駆使して，燃焼反応メカニズム解明を進める．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度中に，O2/CO2/H2O雰囲気の燃焼反応メカニズムを明らかにし，シンポジウムにおいて発表する予定であったが，当初予定していなかった反応メカニズムの検討と実験を行う必要が生じたため，研究計画を変更し，反応メカニズムの調査を行うこととしたため，未使用額が生じた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
詳細反応解析と追実験およびシンポジウムでの発表を次年度に行うこととし，未使用額はその経費に充てることにしたい．
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