2007 Fiscal Year Annual Research Report
次世代合成燃料製造のための新規触媒反応装置の操作条件最適化
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19560767
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
甲斐 敬美 Kagoshima University, 工学部, 教授 (00177312)
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| Keywords | 流動層 / 燃料合成 / 固体触媒反応 / 反応装置 / 水素化反応 / 体積変化 / 非流動化 / 流動停止 |
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| Research Abstract |
水素と一酸化炭素から炭化水素燃料を合成する際にガソリン留分を主に得る場合には、気相流動層が利用されている。これは、多量の反応熱を適切に除去して触媒層を一定温度に制御しやすいためである。しかし、流動触媒反応器内のエマルション相において反応が進行するとガス体積が減少して、エマルション相内のガス速度が最小流動化速度よりも小さくなり、エマルション相の凝集が起こり、気泡が正常に塔内を上昇できなくなると考えられる。そのため粒子層の流動状態は著しく悪化し、最悪の場合、収縮したエマルション相の空隙率は静止相の空隙率よりも小さくなり、この部分は非流動化状態となり、塔内部を供給ガスによって持ち上げられる。その結果、層内の触媒粒子が大量に装置外に飛散するなど操作上あるいは安全上の大きな問題が起きる。この現象にはエマルション相と気泡相との間の物質移動速度も大きく関与しているため、本研究では、逆に体積が増加する場合の流動性について検討を行った。その結果、エマルション相において体積が増加する場合には、エマルション相の膨張はおきず、発生したガスは直ちに気泡相を形成もしくは気泡相に吸収されることが分かった。また、平均気泡径はやや大きくなることが分かった。見かけの気泡径分布への影響よりも、気泡の会合や分裂を活発にするという効果が大きいことが予測された。体積が減少する場合には、エマルション相は収縮するために、物質移動の観点からも良好な流動性を維持して物質移動速度を低下させないことが重要であるといえる。
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Research Products
(2 results)
