高伝熱性プレート型触媒のミクロ特性の予測と設計法の提案

高传热速率板式催化剂微观性能预测及设计方法提出

• 批准号: 08232272
• 负责人: 五十嵐 哲
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kogakuin 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-08232272/
• 关键词: プレート型触媒; メタノール分解; 反応速度式

プレート型触媒を装備した壁面型反応器は、伝導伝熱によって反応熱の授受を行なうために、大きな反応熱を伴う反応について熱効率の大幅な改善を可能とすることが期待できる。本研究は、プレート型触媒上でのメタノール分解反応の反応速度式を決定し、得られた速度式を用いてプレート式壁面型反応器の反応・伝熱特性を予測することを目的としている。まず、微分条件下で初期反応速度を求めたところ、初期反応速度はメタノール分圧に対してほぼ0次で近似することができた。このことは、プレート型触媒上にメタノールが比較的強く吸着していることを示している。また、本プレート型触媒上でのメタノール分解反応は、メタノールが触媒表面に解離吸着して生成したメトキシ基の分解を律速段階とするL-H機構で進行することを推論した。つぎに、反応速度に及ぼす生成物の影響を検討したところ、水素は反応速度に影響を及ぼさず、一酸化炭素は反応速度を抑制することを見い出した。さらに、これらの結果を考慮して導出された積分型反応速度式が、高い転化率の領域における実験データと良好に相関することが明らかとなった。さらに、この反応速度式を用いてプレート式壁面型反応器の特性を数値シミュレーションによって予測したところ、反応熱の供給が効率的であり、反応器全体の温度がほぼ設定温度に維持されていることが明らかとなった。

A wall-type reflector equipped with a catalyst can greatly improve the heat transfer efficiency by transmitting heat and transmitting heat. This study aims to determine the reaction velocity formula for the decomposition reaction on the catalyst and to predict the reaction and heat transfer characteristics of the wall-type reactor. Under the condition of differential, the initial velocity of reaction is calculated. The initial velocity of reaction is approximated by 0. This is the first time that a catalyst has been used in the field. The decomposition reaction on the surface of the catalyst is carried out by an L-H mechanism. The influence of reaction speed and reaction product on the reaction speed and reaction time of carbon dioxide is discussed. The results of this study were considered and the integral inverse velocity equation was derived. In addition, the temperature of the entire reflector is maintained at the set temperature.