2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12793002
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
秋鹿 研一 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (20016736)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲津 晃司 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (70272698)
泉 康雄 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (50251666)
小林 孝彰 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (90005984)
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| Keywords | アンモニア合成 / ルテニウム / アルカリ土類ハロゲン化物 / アンモニア分離 / 圧力スウィング法 |
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| Research Abstract |
大型発電プラントでは,アンモニアが年間1,000tも搬入されている。型船の場合10-100t/yのアンモニアを必要とする。この規模のアンモニアを船舶上で供給することが条件となる。当グループはルテニウムを主体とする新アンモニア合成触媒を開発してきたが,反応条件によってその働きが異なるため,本条件下で最も有効な触媒の開発を行ってきた。プロセス完成のためにはアンモニア分離用の吸着剤も必要である。
本年度は生成アンモニアの分離プロセスについて研究を行った.分離材料として,ケミカルヒートポンプへの適用が検討されている金属ハロゲン化物を用いた.
MgCl_2・H_2O,CaCl_2,CaBr_2,SrBr_2は,本プロセスにおいて温度スィング法(298〜473K, 40kPa)によってアンモニアを分離することが可能であり,MgCl_2・H_2Oの分離容量(26.1mmol g^<-1>)は,同条件におけるNa-Yの分離容量(4.7mmol g^<-1>)を大きく上回った.しかし圧力スィング法の想定範囲内(60〜10kPa, 298K)でアンモニアを可逆的に吸収・放出しないため,不適であった.
共通陽イオンに2種類の陰イオンを複合させた場合,固溶体を生成し,その吸収挙動はそれぞれの成分の中間的な性質を示した。CaClBrのアンモニア吸収放出が,本プロセスの圧力スィング条件内で可逆的に進む。その分離容量(16.4mmol g^<-1>)は,同条件のNa-Y(1.3mmol g^<-1>)を大きく上回った。CaCl_2のハロゲンをBrで置換することにより,そのアンモニア吸収圧が低圧側にシフトし,その組成比が2:1〜1:2の範囲の場合に,本プロセスの圧力スィング条件内で可逆的に進む。特にCaCl_<1.33>Br_<0.67>の場合,分離容量(27.3mmol g^<-1>)は,本研究で用いた試料の中で最大値を示した.
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Research Products
(11 results)
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[Publications] Hai Sheng Zeng, Koji Inazu, Ken-ichi Aika: "Dechlorination Process of Active Carbon-Supported, Barium Nitrate-Promoted Ruthenium Trichloride Catalyst for Ammonia Synthesis"Appl. Catal. A. 219. 235-247 (2001)
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[Publications] Akane Miyazaki, Ioan Balint, Ken-ichi Aika, Yoshio Nakano: "Preparation of High Activity Catalyst for Ammonia Synthesis by Supporting Well-Defined Ru Nanoparticles on γ-Al_2O_3"Chem. Lett.. 12. 1332-1334 (2001)
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[Publications] Akane Miyazaki, Ioan Balint, Ken-ichi Aika, Yoshio Nakano: "Preparation of Ru Nanoparticles Supported on γ-Al_2O_3 and Its Novel Catalytic Activity for Ammonia Synthesis"J. Catal.. 204. 364-371 (2001)
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[Publications] Hai Sheng Zeng, Takashi Hihara, Koji Inazu, Ken-ichi Aika: "Effect of Methanation of Active Carbon Support on the Barium-Promoted Ruthenium Catalyst for Ammonia Synthesis"Catal. Lett.. 76・3-4. 193-199 (2001)
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[Publications] Takeshi Furusawa, Kulathuiyer Seshan, Johannes A.Lercher, Leon Lefferts, Ken-ichi Aika: "Selective reduction of NO to N2 in the presence of oxygen over supported silver catalysts"Applied Catalysis B. Environmental 37. 205-216 (2002)
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[Publications] Ioan Balint, Akane Miyazaki, Ken-ichi Aika: "NO reduction by CH_4 over well-structured Pt nanocrystals supported on γ-Al_2O_3"Applied Catalysis B. Environmental 37. 217-229 (2002)
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[Publications] Chun Yi Liu, Ken-ichi Aika: "Absorption and Desorption Behavior of Ammonia with Alkali Earth Halide and Mixed Halide"Chem. Lett.. 8. 798-799 (2002)
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[Publications] Hai Sheng Zeng, Koji Inazu, Ken-ichi Aika: "The Working State of the Barium Promoter in Ammonia Synthesis over an Active-Carbon-Supported Ruthenium Catalyst Using Barium Nitrate as the Promoter Precursor"J. Catal.. 211. 33-41 (2002)
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[Publications] Chun Yi Liu, Ken-ichi Aika: "Modification of active carbon and zeolite as ammonia separation materials for a new de-NOx process with ammonia on-site synthesis"Res. Chem. Intermed. 28・5. 409 (2002)
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[Publications] S.Kaewpuang-Ngam, K.Inazu, Ken-ichi Aika: "Selective wet air oxidation of diluted aqueous ammonia solutions over co-precipitated transition metal-aluminium catalysts"Res. Chem. Intermed. 28・5. 471 (2002)
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[Publications] Takeshi Furusawa, Kulathuiyer Seshan, Leon Lefferts, Ken-ichi Aika: "Selective reduction of NO with propylene in the presence of oxygen over Co-and Pt-Co promoted HY"Applied Catalysis B. Environmental 39. 233-246 (2002)
