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ケミカルヒートポンプ材料開発およびシステム評価

化学热泵材料开发和系统评估

基本信息

批准号：
12J08320
负责人：
石飛宏和
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

新しいケミカルヒートポンプ材料を評価するにあたっては,熱出力密度(材料の単位重量あたりの熱出力量)が重要な指標となる.材料の候補である希土類複合水酸化物は,脱水反応熱の報告がなく,今までは熱出力密度を評価できなかった.そこで,本研究では希土類複合水酸化物の脱水反応熱を示差走査熱量測定により実測し,希土類ケミカルヒートポンプ材料の熱出力密度を評価した.脱水(吸熱〉反応温度が300℃,水和(発熱)反応温度が110℃,水蒸気分圧が7.4kPaの条件においては,ランタン(La)とイットリウム(Y)の複合水酸化物であるLaα50Yα50(OH)3が最も高い熱出力密度(282kJ kg^<-1>)を示すことを示した.本条件におけるLao茄Yo50(OH)3の熱出力密度は既往材料(Mg(OH)_2)の2倍以上であった.また,塩化リチウム修飾水酸化マグネシウム(Licl/Mg(OH)_2)系ケミカルヒートポンプのエクセルギー解析を行うためには,材料の脱水/水和反応速度に関する知見が必要である.本研究では,塩化リチウム修飾酸化マグネシウム(LiCl/MgO)の水和反応について速度論的検討を行った.熱重量測定の結果より,水蒸気分圧が57.8kPaの条件では,水和反応温度110-150℃においては生成物層におけるH_2Oの拡散が総括の反応速度の律速段階であることを明らかにした.また,水蒸気分圧57.8kPa,水和反応温度180-200℃においては塩化リチウムn水和物によるH_2Oの吸収が律速段階であることを明らかにした.以上の結果より,LiCl/MgOの水和反応速度式を提出した.

New material evaluation, thermal output density (unit weight) is an important indicator Material candidates for rare earth compound acid compound, dehydration reaction heat report, today's heat output density evaluation. In this study, the thermal energy density of rare earth composite materials was evaluated by differential calorimetry. Dehydration (endothermic) reaction temperature is 300℃, water and (exothermic) reaction temperature is 110℃, water vapor pressure is 7.4 kPa, and the highest thermal output density (282kJ kg^ ) is shown in Laα50Yα50(OH)3<-1>. Under these conditions, the thermal output density of Lao Yo50(OH)3 is more than twice as high as that of the previous material (Mg(OH) 2). It is necessary to know the relationship between dehydration/water and reaction rate of materials. In this paper, we investigate the velocity theory of water and reaction between LiCl/MgO and LiCl/MgO. The results of thermogravimetric measurement show that the partial pressure of water vapor is 57.8 kPa, and the temperature of water and reaction is 110-150℃. Water vapor pressure 57.8 kPa, water and reaction temperature 180-200℃, absorption rate of H_2O in water and substance 180-200℃. As a result,LiCl/MgO water and reaction velocity equations are proposed.