イソブチレンー水ー第三ブチルアルコ-ル系ケミカルヒ-トポンプの開発

异丁烯-水-叔丁醇基化学热泵的研制

• 批准号: 02203217
• 负责人: 神沢 淳
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203217/
• 关键词: ケミカルヒ-トポンプ; イソブチレン; 第三ブチルアルコ-ル; 反応速度式; 速度論的検討

目的はおよそ373K以下の低温熱源を昇温再利用するために、イソブチレン/水/第三ブチルアルコ-ル反応系を用いたケミカルヒ-トポンプを開発することである。本年度は速度論的検討より本ヒ-トポンプシステムの性能を評価した。(1)イソブチレン水和反応速度の測定イソブチレン水和反応を陽イオン交換樹脂触媒を用いて本ヒ-トポンプに必要な反応条件で速度を測定した。測定結果より、反応はLangmuirーHinshelwod機構にもとずく表面反応律速とイソブチレン、水の競争吸着で説明できた。測定結果をもとに反応速度式を提出した。(2)第三ブチルアルコ-ル脱水反応速度の測定第三ブチルアルコ-ル脱水反応を陽イオン交換樹脂触媒によって、本ヒ-トポンプに必要な反応条件で行い反応速度を測定した。測定結果より、反応はイソブチレン水和反応の逆反応としてLangmuirーHinshelwod機構で説明できた。測定結果をもとに反応速度式を提出した。(3)本ケミカルヒ-トポンプシステムの速度論的検討得られた両反応速度式をもとにシステムの速度論的検討を行った。吸熱・発熱操作を各1回行ったときの1サイクルあたりの両反応の所要時間と熱出力を計算した。その結果、まず吸熱・発熱反応所要時間の比は8〜10吸熱反応に時間がかかった。この吸熱反応の律速性を克服するために連続式システムを提案した。ついで発熱反応器からの熱出力速度、および蓄熱量は既往のヒ-トポンプ、蓄熱材と同程度かそれ以上であった。以上より、このシステムは熱需要に対して柔軟に対応ができ、かつ高効率に熱変換が可能であることが明らかになった。

Objective は お よ そ の を low-temperature heat source temperature under 373 k reuse す る た め に, イ ソ ブ チ レ ン / water/third ブ チ ル ア ル コ - ル anti 応 を with い た ケ ミ カ ル ヒ - ト ポ ン プ を open 発 す る こ と で あ る. This year 's 検 discussion on the 検 theory of <s:1> speed, よ, ヒ, トポ, プシステム, <s:1> performance を review, 価, た, た. (1) イ ソ ブ チ レ ン water determination of speed and reverse 応 の イ ソ ブ チ レ ン water and anti 応 を Yang イ オ ン exchange resin catalyst を with い て this ヒ - ト ポ ン プ に な necessary against 応 conditions で assay を し た. , the determination results よ り 応 は Langmuir ー Hinshelwod institutions に も と ず く surface anti 応 law speed と イ ソ ブ チ レ ン, water sorption の competition で illustrate で き た. The measurement results を とに とに invert 応 velocity formula を to present た た. (2) the third ブ チ ル ア ル コ - ル dehydration by reversed 応 speed の third ブ チ ル ア ル コ - ル dehydration 応 を Yang イ オ ン exchange resin catalyst に よ っ て, this ヒ ト ポ ン プ に な necessary against line で い 応 conditions against 応 assay を し た. , the determination results よ り 応 は イ ソ ブ チ レ ン water and anti 応 の negative 応 と し て Langmuir ー Hinshelwod institutions で illustrate で き た. The measurement results を とに とに invert 応 velocity formula を to present た た. (3) the ケ ミ カ ル ヒ - ト ポ ン プ シ ス テ ム の speed theory 検 please ら れ た struck against 応 speed type を も と に シ ス テ ム の beg を line speed theory 検 っ た. The heat absorption and heat release operations を each one line ったと ったと each 1サ サ each サ あた each あた あた each あた あた each <s:1> the reverse 応 the time required と the heat output を calculation た た. The そ そ result shows that the time required for the まず endothermic and exothermic reaction of 応 is <s:1> the time required for the <s:1> 8 to 10 endothermic reaction of 応に compared with the が そ った った. The <s:1> endothermic anti応 <s:1> law velocity を overcomes the するために continuous 続 システムを proposal た た. つ い で 発 heat exchange the 応 か ら の heat output speed, お よ び heat storage は always の ヒ - ト ポ ン プ, degree of heat storage material と with か そ れ above で あ っ た. Above よ り, こ の シ ス テ ム は hot need に し seaborne て soft に 応 seaborne が で き, か つ high working rate に thermal variations in が may で あ る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

加藤 之貴・本多 卓也・神沢 淳: "イソブチレン/水/第三ブチルアルコ-ル系ケミカルヒ-トポンプに関する研究" 化学工学論文集. 17. 135-142 (1991)

Yukitaka Kato、Takuy​​a Honda、Jun Kanzawa：“基于异丁烯/水/叔丁醇的化学热泵的研究”《化学工程杂志》17. 135-142 (1991)。