【研究分野】反応・分離工学

【研究領域課題番号】06555233 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

圧力スイング吸着 / PSA / 空気分離 / 二酸化炭素 / ゼオライト / 圧力スイング吸着法 / 高速吸脱着サイクル

【研究成果の概要】

圧力スイング吸着法(PSA)の応用分野を一層拡大するための小規模、大容量、省エネルギー化には、既に画期的な技術のブレークスルーが必要となっており、新吸着剤の開発から全く新規の操作法の開発に至るあらゆる段階の研究が行われている。本研究は吸脱着サイクルの超高速化に注目し、吸脱着サイクルタイムがこれまでのPSAに比べて極端に短いsec〜msecオーダー程度の超高速PSAを開発した。
1.ピストン駆動型超高速PSAの開発
空気からの酸素濃縮をモデルケースとして取り上げて、試作実験装置による実験と簡便な数理モデル計算によってピストン駆動型超高速PSAを開発し、その基礎特性を明かにした。本PSAは吸気・排気をピストンの上下運動で行うために、目標のsec〜msecオーダー程度の超高速PSAが可能であった。
2.燃焼排ガスからの二酸化炭素の回収への応用
本PSAを、今日社会的ニーズの高い燃焼排ガスからの二酸化炭素の回収に応用することを検討した。この用途には新しく疎水性ゼオライトを開発し使用することが必要であることが明かとなり、この結果に対応することで水蒸気共存下でも十分な二酸化炭素の回収が可能となった。
3.ハニカムゼオライトを提案と試作
本PSAの性能をさらに高めるために低圧損型吸着剤としてハニカムゼオライトを提案しこれを試作した。実験及び計算機シミュレーションによる検討から設計指針は確立されたものの、その試作にはさらなる技術的な改善も必要であることが今後の課題として残された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1994 - 1996

【配分額】4,000千円 (直接経費: 4,000千円)