噴霧流を用いたメタノール改質システムの低エクセルギー損失化

使用喷雾流的甲醇重整系统火用损失低

• 批准号: 08225217
• 负责人: 菱田 公一
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Keio University
• 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-08225217/
• 关键词: 蒸発促進; 排熱利用; 衝突噴霧; 水蒸気改質

次世代のエネルギーシステムにおいて,水素を最終燃料とする事によるエネルギー損失の低減,およびCO2フリー燃焼を実現化する上で,高効率の水素製造技術の確立が必要となる.低質な熱エネルギ源からのエクセルギ再生産を実現するために,比較的低温下で反応が生じるメタノール-水蒸気改質反応を,200〜400℃程度の中低温排熱をもちいて行うことを目的とし,メタノールの蒸発過程から改質過程までを連続的に行う反応装置を新たに提案した.具体的には,微噴霧ノズルから発生される数十μmのメタノール・水混合液滴を含む気液二相流を多段のヒ-タ郡を配した流路内に流動させることにより,熱滴損失を低減し,低温熱源のみを用いて液相の蒸発および過熱蒸気の生成を実現する.初年度の結果より伝熱面近傍の流動の基本的な特性が明らかとなった.また,昨年度の結果より垂直上昇閉流路における蒸発効率の向上と過熱蒸気の生成が実現した.その結果を踏まえて本年度は蒸発過程の最適化と本システムのエクセルギ解析を行った.その結果,過熱板の幾何的配置の最適条件を実験的に見積もり,約95%の液滴を蒸発させ,520K程度の過熱蒸気を生成することができた.また,未蒸発の液滴も初年度の数値計算により明らかにされたヒ-タ郡の最適配置の考察を参考に,後段の過熱円柱により慣性捕集することが可能となった.また,入口流体温度を飽和温度付近に上昇させることにより,蒸発効率の向上とともに,エクセルギ損失の低減が実現した.一方,本研究により提案するシステムと従来のシステムをエクセルギ評価し比較した結果,エクセルギ効率が数%向上しており,本システムの有効性が示唆された.

In the next generation, the most cost-effective fuel, the most efficient fuel, the lower the cost, the higher the CO2, the higher the rate of fuel production, the higher the production technology. In the low temperature range, the temperature is low, the temperature is 200 ℃, the temperature is 400 ℃, the temperature is low, the temperature is low and the temperature is low. The specific temperature, temperature, At the beginning of the year, the results show that the basic characteristics of the data flow show that the performance of the system is very important. In the last year, the results showed that the vertical upstream flow rate was significantly higher than that of the previous year. The results show that this year's steaming process is the most effective in this year. According to the results of the experiment, the configuration of the filter board is similar to that of the most suitable conditions, about 95% of the droplets are evaporated, and the temperature of 520K is too high to generate a high temperature response. The calculation of the number of liquid droplets at the beginning of the year, the calculation of the number of liquid droplets in the first year, the calculation of the number of droplets in the first year, the calculation of the number of droplets in the first year, the calculation of the number of droplets in the first year, the calculation of the number of droplets in the first year. The temperature and temperature of the inlet fluid are close to the temperature, the temperature of the inlet fluid is low, the temperature of the inlet fluid is close to that of the inlet. On the one hand, in this study, we proposed that we should make a comparison between the results of this study and the results of this study. The results show that the rate of infection has increased by several%, and that there is an increase in the rate of sex.

项目成果

吉田圭一、荒井清志、菱田公一、前田昌信: "噴霧流滴の慣性を利用した蒸発促進(第3報)" 第34回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1997)

Keiichi Yoshida、Kiyoshi Arai、Koichi Hishida、Masanobu Maeda：“利用喷雾液滴的惯性促进蒸发（第 3 次报告）”第 34 届日本传热研讨会论文集（1997 年）。

荒井清志、菱田公一、前田昌信: "噴霧液滴の慣性を利用した蒸発促進(第2報)" 第33回日本伝熱シンポジウム講演論文集. C315 (1996)

Kiyoshi Arai、Koichi Hishida、Masanobu Maeda：“利用喷雾液滴惯性的蒸发加速（第二次报告）”第 33 届日本传热研讨会论文集 C315（1996 年）。