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ジメチルエーテルを用いる低質廃熱回収と化学エネルギー回生

二甲醚低品位余热回收及化学能再生

基本信息

批准号：
18360462
负责人：
架谷昌信
金额：
$ 7.07万
依托单位：
Aichi Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18360462/
关键词：
ジメチルエーテル廃熱化学回生反応速度設計回生改質水

项目摘要

本研究ではエネルギーの更なる高効率利用が可能なプロセスとして廃熱を「熱」の形態から吸熱反応を利用して「熱」を「化学エネルギー」へ変換する,燃料化回生システムを提案した.本システムを実現するためには、高性能触媒の使用と反応器の最適設計が必要である。吸熱する化学物質として本研究ではジメチルエーテルを採用した.この水蒸気改質については幾つかの研究例があるが、改質反応の反応速度式や排熱のエネルギー回生を目的とした場合の反応器設計は十分に行われていない。そこで排熱の燃料化回生を行うにあたり、反応速度式を定式化し、装置の設計が実際に実現可能であるかを検討する必要がある。そこで、本研究ではジメチルエーテルを用いて低質廃熱を燃料化して化学的にエネルギー回生するシステムの装置設計に関して反応速度式を定式化し、実現の可能性を検討した結果、以下のことが明らかとなった。・反応速度の定式化実験における結果より、ジメチルエーテルは573Kにおいて水蒸気改質反応によりほぼ完全に水素燃料へと転換する。またジメチルエーテル水蒸気改質反応はDMEの加水分解反応が律速段階になると考えられ、ジメチルエーテルの加水分解反応により生成されるメタノールも完全に水素へ転換されることが明らかとなった。・実験によって得られた反応速度式は誤差があるものの、操作条件を考慮すれば工業的な反応装置の設計に適用可能である。・得られた反応速度式を用いて反応装置容積の試算をした結果、反応装置は現実的なスケールで設計可能である考えられる。

This study proposes a new approach to fuel regeneration by increasing the efficiency of fuel generation. This paper discusses the application of high performance catalyst and the optimum design of reactor. Endothermic chemicals are used in this study. The design of this kind of reactor is very suitable for the purpose of heat removal and regeneration. The design of the device is possible in practice, and the fuel recovery is necessary. This paper discusses the application of low quality heat and fuel to the design of equipment related to the reaction rate equation and the possibility of realization. The results are as follows: The results of the reaction speed optimization are as follows: water vapor reforming reaction at 573K, complete water fuel conversion. The water vapor modified reaction system of DME is characterized by a high temperature reaction system, a high temperature reaction system and a high temperature reaction system. The design of industrial reactors is possible considering the operating conditions of the reactor. The test results of the reactor capacity calculation and the design possibility of the reactor are obtained.