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ケミカルヒートポンプドライヤーの可能性の探究

探索化学热泵干燥机的可能性

基本信息

批准号：
13750702
负责人：
小倉裕直
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Chiba University (2002)Kyushu Institute of Technology (2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

資源・エネルギー問題ならびに環境問題の観点から、本申請者は工業的に熱ロスが多いとされる乾燥プロセスに対して、全く新しい省エネルギーかつ環境にやさしい乾燥機システムを新奇ケミカルヒートポンプドライヤーとして提案した。本研究では、新奇ケミカルヒートポンプドライヤーの性能向上の検討を実験およびシミュレーションにより行い、本ケミカルヒートポンプドライヤーの可能性の探究すなわち本新奇乾燥システムの実稼動性能を明らかにすることを目的とした結果、下記のことが明らかとなった。実験的検討では、前年度で得たケミカルヒートポンプの乾燥プロセスへの適用の指針に基づき、乾燥システムに最適と考えられる2種の反応系-酸化カルシウム系反応材、硫酸カルシウム系反応材、について、改良型熱重量分析装置およびケミカルヒートポンプドライヤー試作装置により、稼動モードの実験的、理論的検討を行った。その結果、酸化カルシウム系反応材では、従来実験的には不可能であった蓄熱課程における低温側反応器(この場合凝縮器)における熱回収により、本ケミカルヒートポンプドライヤーの最高理論効率である1.8が可能となることを試作装置により実験的に示すことができた。硫酸カルシウム系反応材については、熱重量分析装置により新たに反応平衡論がおよび速度論を提案すると共に、試作装置によるケミカルヒートポンプとしての稼動が可能であることが示された。システム設計に関しては、高効率乾燥システムとして、上記の反応材を用いたケミカルヒートポンプドライヤーシステムを各種乾燥条件を考慮して熱力学的、乾燥工学的およびエネルギー工学的に検討して、工業乾燥プロセスへの適用を仮定して設計した。その結果、セラミックス乾燥を例とした場合には、現在のエネルギー効率が約30%のところを理論的には約80%まで上げることができ、エネルギーコストも約3分の1まで削減できる可能性が示された。

The applicant has proposed a new approach to the problem of resource and environmental protection in the context of industrial heat transfer and drying, and a new approach to environmental protection in the context of industrial heat transfer. This study is aimed at exploring the possibility of improving the performance of novel drying systems and the results of this study are described below. In the past year, the author has obtained two kinds of reaction systems: acid reaction system, sulfuric acid reaction system, modified thermogravimetric analysis device, experimental device, practical and theoretical study. As a result, the acidizing system is a reaction material, and it is impossible to conduct heat storage courses. In this case, the low-temperature side reactor (condenser) has a maximum theoretical efficiency of 1.8. It is possible to conduct heat recovery in a test device. The sulfuric acid system is composed of reaction materials and thermogravimetric analysis devices. The new reaction equilibrium theory and velocity theory are proposed. The test device is composed of reaction materials and thermogravimetric analysis devices. The design of drying system is related to the application of high efficiency drying system and high efficiency drying system. Various drying conditions are considered in the design of drying system. Thermodynamics, drying engineering and production engineering are considered. The application of industrial drying system is determined. In this case, the current production efficiency is about 30% and the theoretical production efficiency is about 80%. In this case, the production efficiency is about 3%.