二酸化炭素吸収促進に向けた高時空間光学計測による気液界面対流不安定性の解明

使用先进的时空光学测量来阐明气液界面的对流不稳定性以促进二氧化碳吸收

• 批准号: 22K14187
• 负责人: 神田 雄貴
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14187/
• 关键词: 二酸化炭素; CCUS; 対流不安定性; 光学計測; 熱物質輸送

本研究では、独自の高時空間分解能な光学計測手法を用いて、二酸化炭素-アミン気液界面での熱物質輸送現象や対流不安定性によるフィンガリング現象を定量計測および数値モデル化し、対流不安定性の発生メカニズムを明らかにすることで、二酸化炭素分離・回収の高効率化に貢献することを目的としている。前述の目的を達成するために、本年度は第一の目標である、位相シフトマイケルソン干渉計による対流不安定性の発生メカニズム評価を目指し、研究に着手した。本年度は、研究計画に従い、位相シフトマイケルソン干渉計の構築に着手し、装置設計および必要な光学機器の準備を行った。位相シフトマイケルソン干渉計の構築は概ね完了しており、性能試験および実験手順の確立に着手している段階である。実験の実施はやや遅れたが、次年度初頭から位相シフトマイケルソン干渉計を用いた対流不安定性および二酸化炭素吸収量評価を実施する準備を十分に整えることができた。また実験と並行し、次年度以降の計画であった第三の目標である数値計算モデルの構築を先行して行った。本年度は二酸化炭素吸収時における二酸化炭素-アミン気液界面近傍の熱物質輸送現象およびフィンガリング現象を評価する数値計算モデルについて、関連する文献調査および支配方程式の選定などを行った。本数値計算モデルは既有の汎用ソフトウェアにて計算を実施する予定であり、次年度以降において実験と並行して実施する。

In this study, we developed an independent optical measurement method for high-time spatial decomposition energy. The thermal mass transport phenomena and flow instability phenomena at the interface of carbon dioxide and carbon dioxide were quantitatively measured. This year, the first objective was achieved, and the first objective was to evaluate the development of flow instability. This year, the research project, the phase of the solution, the construction of the device design and the preparation of the necessary optical equipment were started The construction of the phase software is completed, the performance test is completed, and the process is established. In the first half of the year, the company began to prepare for the introduction of new technologies to improve the quality of its products. In addition, the third goal of the next year is to calculate the first goal. This year, the thermal mass transport phenomenon near the interface of carbon dioxide and carbon dioxide was evaluated. The numerical calculation, literature review and selection of governing equations were carried out. The calculation of this number is based on the calculation of the existing general purpose, and the calculation is carried out in parallel in the following year.