熱化学変換による水素製造とヒートポンプ

通过热化学转化和热泵生产氢气

• 批准号: 04203106
• 负责人: 吉田 邦夫
• 金额: $ 23.04万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04203106/
• 关键词: 熱化学分解水素製造法; CVD耐食性被膜; 高温分離膜; ケミカルヒートポンプ; UT-3サイクル; 酸化ハクニウム膜; ジルコニア複合膜; 臭化水素・臭素・水PVT関係

熱化学分解法によって水から水素を得ることによって水素エネルギーシステムを確立すること,および工場排熱や太陽熱など低位で発生量が変動する未利用の熱エネルギーを,ケミカルヒートポンプサイクルによって高位の熱エネルギーに変換して有効利用への道を拓くことを目的として多方面の専門家が課題を分担して研究した。(1)カルシウムの臭素化反応機構を明らかにし,反応のモデル化を行ない,臭素化反応の進行過程を説明した。鉄系反応の反応固体の耐久化に成功して,水素製造の長時間連続運転が実施された。(2)ハクニウムの有機金属原料を用いたCVDにより,ステンレス鋼表面に酸化ハクニウム膜を被覆して,臭素・酸素零囲気中における高温腐食を調べた。柱状組織を有する単斜晶酸化ハクニウム膜のとき,900℃の一定温度,500と900℃間の繰り返し温度変化に対しても十分な耐食性が得られた。(3)ジルコニアを60mol%まで含むジルコニア複合膜の成膜に成功して,8種類の純ガス透過機構および水素・水蒸気・臭化水素の混合ガス分離実験を実施した。水素は膜を透過せず,水蒸気に対して選択的に臭化水素が透過した。(4)150℃,10atmまでの条件下で臭素のPVT関係を測定した。また気液平衡測定で臭素・水系のデータを求め,さらに臭化水素・臭素・水素の全圧測定から3成分気液平衡関係の解析を行なった。(5)炭素担持触媒は,Ru・Pt触媒において錯体の添加によって2-プロパノール脱水素活性が向上するばかりでなく,アセトン阻害効果も抑制できることが見い出された。またルテニウムと白金クラスター錯体を高表面積活性炭に担持した触媒は優れたアルカン脱水素活性を示し,それを利用した熱再生型燃料電池システムが提案された。

Thermalization credits solution に よ っ て water か ら water element を る こ と に よ っ て water element エ ネ ル ギ ー シ ス テ ム を establish す る こ と, お よ び factory row や sun hot な ど low で 発 production が - move す る unused の hot エ ネ ル ギ ー を, ケ ミ カ ル ヒ ー ト ポ ン プ サ イ ク ル に よ っ て high thermal エ の ネ ル ギ ー に variations in し て a sharper use へ の way を extension Youdaoplaceholder0 を とを objective と て て multi-faceted <s:1> expert が project を share て て research た た (1) カ ル シ ウ ム の smelly, the anti 応 agency を Ming ら か に し, anti 応 の モ デ ル change line を な い, smelly, the anti 応 の process を illustrate し た. The iron series' s anti-応 <s:1> anti-応 solid <s:1> durability に successful <s:1> て, and the hydrogen production <s:1> long-term continuous 続 transportation 転が practical application された. (2) ハ ク ニ ウ ム の organometallic materials を with い た CVD に よ り, ス テ ン レ ス steel surface に acidification ハ ク ニ ウ を ム membrane covering し て, smelly element, element zero 囲 気 in に お け る high temperature corrosion を adjustable べ た. Columnar organization を す る 単 inclined crystal acidification ハ ク ニ ウ ム membrane の と き, 900 ℃ の a certain temperature, between 900 ℃ 500 と の Qiao り return し temperature variations change に し seaborne て も very な feeding が resistant to ら れ た. (3) ジ ル コ ニ ア を 60 mol % ま で containing む ジ ル コ ニ ア composite membrane の film-forming に successful し て, 8 species の pure ガ ス through institutions お よ び water element, water steam 気, smelly chemical element の mixed ガ ス separation be 験 を be applied し た. The hydroquinone を membrane を passes through せず, and the water vapor に against the て selected 択 に deodorized hydroquinone が passes through た. (4) で determination of the PVT relationship of malodin <s:1> under 150℃ and 10atmまで <s:1> conditions を た. ま た 気 liquid equilibrium で smelly element, water system の デ ー タ を め, さ ら に smelly chemical water element, smelly element, water is determined の full 圧 か ら 3 ingredients 気 liquid equilibrium line analytical を masato is の な っ た. (5) carbon bear a catalytic は, Ru, Pt catalyst に お い て misprinted の add に よ っ て 2 - プ ロ パ ノ ー ル dewatering element active が upward す る ば か り で な く, ア セ ト ン resistance against unseen fruit も inhibit で き る こ と が see い out さ れ た. ま た ル テ ニ ウ ム と platinum ク ラ ス タ ー misprinted を high surface area activated carbon に bear holding し た catalyst は optimal れ た ア ル カ ン を し, dehydration, activity そ れ を using し た hot type regenerative fuel cell シ ス テ ム が proposal さ れ た.

项目成果

Kunio Yoshida: "Cycle simulation of the UT-3 thermochemical hydrogen production process" Int.J.Hydrogen Energy. 17. 789-794 (1992)

Kunio Yoshida：“UT-3热化学制氢过程的循环模拟”Int.J.Hydrogen Energy。

Toshio Hirai: "Coating of titanium carbide films on stainless stees by chemical vapour deposition and their corrosion behaviour in a Br_2-O_2-Ar atmosphere" J.Mater.Sci.27. 233-239 (1992)

Toshio Hirai：“通过化学气相沉积在不锈钢上涂覆碳化钛薄膜及其在 Br_2-O_2-Ar 气氛中的腐蚀行为”J.Mater.Sci.27。

Yasukazu Saito: "Thermocatalytic dehydrogenation of cyclooctane with heterogenized trinuclear ruthenium cluster complex" Chem.Lett.1177-1180 (1992)

Yasukazu Saito：“用多相三核钌簇络合物热催化环辛烷脱氢”Chem.Lett.1177-1180 (1992)

Kunio Yoshida: "Test of one-loop flow scheme for the UT-3 thermochemical hydrogen production process" Int.J.Hydrogen Energy. 17. 587-592 (1992)

Kunio Yoshida：“UT-3热化学制氢过程的单回路流程测试”Int.J.Hydrogen Energy。

Kunio Yoshida: "Reactivity improvement in the UT-3 thermochemical hydrogen production process" Int.J.Hydrogen Energy. 17. 719-723 (1992)

Kunio Yoshida：“UT-3 热化学制氢过程中的反应性改进”Int.J.Hydrogen Energy。