メタノール-水素燃焼系の環境保全システムに関する化学反応論的研究

甲醇-氢气燃烧系统环保系统化学反应理论研究

• 批准号: 08225208
• 负责人: 松為 宏幸
• 金额: $ 1.86万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08225208/
• 关键词: 水素燃焼; 起爆限界エネルギー; メタノール添加効果; de NOxプロセス; 縮退四波混合分光法; レーザー誘起蛍光分光法

本研究は水素とメタノールの混合気の燃焼と爆発特性および微量の添加物共存下での燃焼過程の化学反応機構を実験的に検証し燃焼効率と環境保全に関する最適化条件を得るための基礎的資料を得ることを目的とする。このためLIF法、縮退四波混合分光法、衝撃波-レーザー閃光分解法、波長可変レーザーを光源とする光イオン化質量分析法等、独自の研究手法を駆使することにより鍵となる反応中間体の高感度検出と時間的挙動の追跡を行い燃焼化学機構の解明を試みた。本年度の研究成果を要約すると以下のようにまとめられる。(1)酸素-水素燃焼系は現在主として使用されている炭化水素系燃料に比べて爆発限界がはるかに広いために漏洩や逆火に伴う爆発、爆轟防止対策のためメタノール、水素混合気の燃焼特性および燃焼限界に関する基礎的データーを実験的に求め、これを基に直接起爆限界エネルギーを理論的に評価することができた。この理論値は従来報告されている実験結果と一致していることが確認され、新しい安全評価法として有用な手法であると考えてよい。(2)水素、メタノール、メタンの混合気の燃焼特性とエクセルギー有効利用に関して最適化を計るためこれらの混合気の燃焼反応機構の理論的実験的検討を行った。NOx低減機構に関して検討した結果、メタノール添加によりエクセルギー損失を伴わず、これまでより低温におけるバーナー燃焼系でNOxが低減できることを実証した。

This study は water element と メ タ ノ ー ル の mixed 気 の combustion 焼 と detonation 発 features お よ び trace の additives under the coexistence で 焼 の combustion process の chemical を 応 authorities be 験 of に 検 card し combustion 焼 sharper rate と に environment protection masato す る optimization conditions を must る た め の foundation of data を る こ と を purpose と す る. こ の た め LIF method, retreat four-wave mixing spectral method, strong shock wave - レ ー ザ ー flash decomposition method, the wavelength can be - レ ー ザ ー を light と す る light イ オ の alone ン quality analysis and research technique を 駆 make す る こ と に よ り key と な る anti 応 intermediates の Gao Gan degrees 検 と time 挙 move の tracing line を い combustion 焼 chemical institutions の interpret を try み た. The <s:1> research results of this year を offer すると below ようにまとめられる ようにまとめられる. (1) acid element - water is burning 焼 は now Lord と し て use さ れ て い る coking water element is fuel に than べ て detonation 発 limit が は る か に hiroo い た め に leakage や backfire に with う 発 blasting, detonation prevent policy の seaborne た め メ タ ノ ー ル, water mixed 気 焼 の combustion characteristics お よ び combustion 焼 limit に masato す る based デ ー タ ー を be 験 め に o, こ れ を base に directly The に review of the theory of the breaking limit bound エネ ギ ギ を を を 価する とがで とがで とがで た た た た た た た. こ の theory numerical は 従 to report さ れ て い る be 験 と consistent し て い る こ と が confirm さ れ, new し い safety evaluation method of 価 と し て な technique useful で あ る と exam え て よ い. (2) the water element, メ タ ノ ー ル, メ タ ン の mixed 気 焼 の combustion characteristics と エ ク セ ル ギ ー a sharper use に masato し て optimization を meter る た め こ れ ら の mixed 気 の combustion 焼 の theory 応 authorities of be of 験 検 を line っ た. Low NOx reduction agency に masato し て beg し 検 た results, メ タ ノ ー ル add に よ り エ ク セ ル ギ を ー loss with わ ず, こ れ ま で よ り cryogenic に お け る バ ー ナ ー combustion 焼 department で が low NOx reduction で き る こ と を card be し た.

项目成果

K.Tsuchiya 他: "Reactions of S(^3P)with H_2,D_2,CH_4,C_2H_6,C_3H_8,n-C_4H_<10> and i-C_4H_<10>" J.Phys.Chem.100. 17202-17206 (1996)

K. Tsuchiya 等人：“S(^3P) 与 H_2、D_2、CH_4、C_2H_6、C_3H_8、n-C_4H_<10> 和 i-C_4H_<10> 的反应”J.Phys.Chem.17202-。 17206 (1996)

A.Tezaki 他: "Insertion vs.abstraction in the reactions of NH(a^1△,v=0,1)with H_2 and D_2" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 1195-1199 (1996)

A.Tezaki 等人：“NH(a^1△,v=0,1)与 H_2 和 D_2 反应中的插入与抽象”Bull.Chem.Soc.Jpn.69 (1996)。

H.Shiina 他: "Kinetic Studies on the pyrolysis of H2S" J.Phys.Chem.100. 2136-2140 (1996)

H.Shiina 等人：“H2S 热解动力学研究”J.Phys.Chem.100 (1996)。

K.Matsumoto 他: "Mechanism and Branching ratios of the SiH_3+SiH_3 reaction" J.Phys.Chem.100. 8796-8801 (1996)

K. Matsumoto 等人：“SiH_3+SiH_3 反应的机理和支化比”J.Phys.Chem.100 (1996)。

Y.Murakami 他: "Studies on the oxidation mechanism of SiH_3:production of SiO" J.Phys.Chem.100. 17501-17506 (1996)

Y.Murakami等人：“SiH_3的氧化机理研究：SiO的产生”J.Phys.Chem.17501-17506(1996)。