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J-GLOBAL ID：201802243289609947   整理番号：18A0568915

マイクロ波水蒸気改質による水素製造技術

Hydrogen Production by Microwave Steam Reforming

著者 (1件)： 福島英沖 ((株)豊田中央研究所)
資料名： Journal of the Japan Petroleum Institute (Web)  (Journal of the Japan Petroleum Institute (Web))
巻： 61  号： 2  ページ： 106-112(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： U1441A  ISSN： 1349-273X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 当研究所で開発したシングルモード方式のキャビティと新規なマイクロ波吸収材を用いることで,100 °C/sという極めて高速な加熱方法を見出した。この技術を用いてエタノールの水蒸気改質を行い,マイクロ波改質法の優位性について検証した。その結果,マイクロ波照射下では触媒層のみが選択的に加熱され,従来法よりも低温で触媒を活性化できることが分かった。改質温度500 °Cで転化率100 %,水素濃度70 %,エタノール1モルから最大4.8モルの水素が得られた。また,エタノール量を増やしても改質性能を維持でき,実用レベルに近いガス空間速度SV=130,000 h^-1が得られた。特にマイクロ波を用いると,低温域で平衡濃度計算値よりも著しく高い水素濃度が得られ,従来のプロセスではあり得ない低温改質が実現でき,熱的非平衡状態の存在が示唆された。さらに,マイクロ波照射下では活性化エネルギーが低下し,反応が促進することにより,従来法よりも低温 短時間で改質が行われたと推察された。マイクロ波を利用した水素製造法は,始動性や負荷応答性に優れ,低温改質,高効率,小型軽量化など,従来にない多くの優れた特徴を持ち,将来の新しい改質技術として燃料電池等への応用が期待できる。(著者抄録)

シソーラス用語： *水蒸気改質 ,  層 ,  電磁波吸収 ,  *マイクロ波加熱 ,  触媒活性 ,  転化率 ,  活性化エネルギー ,  *生産 ,  *製造 ,  軽量化 ,  生物燃料 ,  燃料電池 ,  吸収体 ,  セラミック ,  炭化ケイ素 ,  多孔質体 ,  脂肪族アルコール
準シソーラス用語： 触媒層 ,  マイクロ波吸収 ,  *水素製造 ,  マイクロ波吸収体

著者キーワード (10件)： Microwave heating ,  Steam reforming ,  Hydrogen production ,  Ethanol ,  Activation energy ,  Microwave heating ,  Steam reforming ,  Hydrogen production ,  Ethanol ,  Activation energy

分類 (2件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  ガス化,ガス化プラント  (YE02040Q)

物質索引 (1件)： エタノール

引用文献 (18件)：

• 1) Metaxas, A. C., Meredith, R. J., "Industrial of Microwave Heating," Peregrinus, London (1983), p. 70.
• 2) Kingery, W. D., Bowen, H. K., Uhlmann, D. R., "Introduction to Ceramics, 2nd edition," Wiley, (1976), p. 939.
• 3) Fukushima, H., <i>R</i><i>&</i><i>D Review of Toyota CRDL</i>, <b>24</b>, (4), 1 (1989).
• 4) Von Hippel, A. R., "Dielectric Materials and Applications," MIT Press, Cambridge, MA (1954), p. 438.
• 5) Gabriel, C., Gabriel, S., Grant, E. H., Halstead, B. S. J., Mingos, D. M. P., Chem. Soc. Rev., 27, 213 (1998).

タイトルに関連する用語 (3件)： マイクロ波 ,  水蒸気改質 ,  水素製造