炭素循環製鉄用CO2吸収材の形状設計に関する研究
【研究分野】熱工学
【研究キーワード】
リチウムシリケート / 多孔質体 / 円筒形状 / 拡散律速 / CO2分離回収 / 充填層 / 物質移動 / 未反応核モデル / 円筒 / 比表面積 / 化学反応 / 吸収速度 / 拡散抵抗
【研究成果の概要】
申請の通り,製鉄プロセスにおける高温CO2分離回収技術の適用を目的に,リチウムシリケート(以下LS)粉体の焼成および成形方法の確立し,数値計算にて最適設計された円筒形状ペレットの性能確認試験を実施した.化学反応と多孔質体内物質移動を連成した反応帯形成モデルを構築し,吸収挙動の予測精度を向上させた上で,設計に用いた.設計通りに焼成したペレットは650℃・CO2濃度30%の条件下のTG-DTAで,初期の吸収は10分で終了し,5回目の吸収では78.4%の容量を保った.さらに,熱物質移動を考慮した充填層反応器での吸収挙動を模擬した結果,CO2吸収量および反応熱のピークの推移は実験結果と概ね一致した.
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)