大気圧プラズマリアクターによる次世代 非触媒型コンパクトリフォーマーの開発
使用常压等离子体反应器开发下一代非催化紧凑型重整器
基本信息
- 批准号:14750132
- 负责人:
- 金额:$ 2.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 2004
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
誘電体バリア放電とリフォーミング触媒を組合わせたハイブリッドシステムを開発し,反応選択性やエネルギー効率向上を目指したプロセスを開発した。まず,大気圧非平衡プラズマだけを用いてメタン改質反応の基礎特性を明らかにした後,スチームリフォーミングで代表的なNi触媒を組み込んだペレット充填型反応器を適用し,メタン転換率と水素の選択性を格段に向上できることを明示した上で,低エネルギー電子により生成された振動励起メタンと触媒との相互作用がプロセスの改善に不可欠であることを指摘する。そして,メタンの水蒸気改質における非平衡プラズマ反応と触媒反応の明確な差別化をはかり,平衡論的な観点からプラズマ・触媒ハイブリッドリアクタの優位性を明らかにした。メタン転換率は比投入エネルギーと共に増加していくが,生成物の選択性は10eV/molecule(【approximately equal】CH_4の低位発熱量)で一定になる。誘電体バリア放電だけの場合,C_2,C_3系重合物の選択率が50%を超えるため(炭素ベース),水素の選択率は量論ベースで65%までしか到達しない。Ni触媒が活性を示さない400℃でも,プラズマが共存することでメタン転換率は50%に達した。プラズマのみの場合,CH_4転換率は18%であるから,メタン転換効率が2.8倍増強された。また,C_2,C_3系重合物はほとんど生成されず,替わってCO_2が生成される。これに伴い,水素の選択性は80%を超える(量論ベース)。触媒だけでは平衡転換率に達しない反応温度(〜600℃)でも,プラズマが共存すれば平衡転換率を超えるメタンが反応する。この時の生成物濃度は,平衡組成になっている。
Dielectric バリア discharge electrocatalyst combinationを开発し, anti-select 択性やエネルギーefficiency upward を Eye refers to したプロセスを开発した.まず, the large pressure non-balanced プラズマだけを uses いてメタン to modify the basic characteristics of を明らかにした, スチNi Ni Catalyst Group Ni Ni Catalyst Group Ni Ni Ni Catalyst Group Ni Ni Ni Catalyst Group Ni Ni Ni Catalyst Refractory Refractory Refractory Refractory Refractory Refractory Refractory Refractory Refractory Refractory Reactor The conversion rate of water element is selected, the grid segment is up, the upper part is expressed, and the lower part is generated electronically.されたstimulating メタンとcatalyst and とのinteraction がプロセスのimproving にcannot owe であることをpointing する.そして,メタンの水vaporated modified におけるunbalanced プラズマreaction とcatalyst reaction のclearなdifferentiation をはかり, the balance theory's な観Point からプラズマ・catalyst ハイブリッドリアクタのsuperiority を明らかにした. The exchange rate of メタン転転は is higher than that of the input エネルギーと合に嗗ていくが, and the selectivity of the product is 10eV/molecule (【approximately equal】CH_4 low-level heat) is not certain. In the case of electrostatic discharge, the selection rate of C_2 and C_3 series composites is over 50%.るため(carbon element ベース), the water element's selection rate はquantity theory ベースで65% までしかarrives しない. The activity of Ni catalyst is high at 400℃, and the coexistence of hydrogen and water is good at the exchange rate of 50%. In the case of プラズマのみの, the CH_4 change rate is 18%, and the CH_4 change efficiency is 2.8 times stronger.また, C_2, and C_3 are superposed compounds, はほとんど generates されず, and replaces わってCO_2が to generate される.これに合い, hydration の选択性は80% を超える(quantity theory ベース). Catalyst balance conversion rate に达 しない reaction temperature (~600℃) でも, プラズマが coexistence balance conversion rate をsuper えるメタンが reaction する. The product concentration of the time is the same, and the balanced composition is the same.
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
野崎智洋, 武藤奈帆子, 岡崎健: "高速電子と低温熱源の相乗効果を利用した高効率メタン活性化とリフォーミングへの応用"化学工学会第35回秋季大会研究発表講演要旨集. X216(CD-ROM). (2002)
Tomohiro Nozaki、Naoko Muto、Ken Okazaki:“利用高速电子和低温热源的协同效应进行高效甲烷活化及其在重整中的应用”第 35 届化学工程师学会秋季会议上的研究报告摘要。 X216(CD)-ROM)(2002)。
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野崎智洋, 宮崎悠, 海野靖子, 岡崎健: "ストリーマ形成過程のシミュレーション -ラジカル生成効率について-"第39回日本伝熱シンポジウム講演論文集. Vol.2. 373-374 (2002)
Tomohiro Nozaki、Yu Miyazaki、Yasuko Unno、Ken Okazaki:“流光形成过程的模拟-关于自由基生成效率-”第39届日本传热研讨会论文集2. 373-374 (2002)。
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