Kuromoto Koji, 에너지 변환 프로세스 그룹의 책임자, 에너지 프로세스 연구 부서, 에너지 프로세스 연구 부서, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 "AIST"), 연구원 사사마 토민 (Sasayama Tomine), 최고 연구원, 타카 카카 (Takasaka Fumihiko), 우라 카와 (Urakawa)와 협력하여 Delft의 기술을 발표했습니다 및 대기에서 산업 분야 또는 저농도의 온라인 바카라 사이트2(400ppm (004%) ~ 20%), 액체 연료 및 화학 물질 생산의 원료로서 매우 다재다능Syngas를 직접 제조하는 기술을 개발했습니다
이 기술은 공동입니다2그리고 흡수 된 온라인 바카라 사이트2수소 (H2)와의 반응으로 일산화탄소 (온라인 바카라 사이트)를 감소시키는 능력이 있습니다이중 기능 촉매를 사용합니다 및 저농도 온라인 바카라 사이트2|의 분리/농도 단계가 없으면, 일산화탄소와 수소의 혼합 가스 인 Syngas는 재생 가능 에너지로부터 유래 된 수소와의 반응에 의해 직접 생산 될 수있다 온라인 바카라 사이트2를 감소시키기위한 반응에서 일산화탄소에, 백금 및 로듐과 같은 전이 금속을 사용하는 촉매는 일반적으로 필요한 것으로 간주되며, 활성이 높은 금속 종을 찾는 것이 진행되었다 그러나,이 기술은 전이 금속을 사용하지 않으며, 주로 알칼리성 및 알칼리성 지구 금속을 포함하여 나트륨을 제공하여 온라인 바카라 사이트2감소 전통적인 온라인 바카라 사이트2를 사용한 Syngas 생산에서 온라인 바카라 사이트는 제품 가스와 반응하지 않습니다2혼합되었지만이 기술에서 온라인 바카라 사이트는 생산 된 가스에 있습니다2거의 포함되지 않습니다 또한, 수소 공급 유량을 변화시킴으로써, H2/온라인 바카라 사이트 비율 제어도 예상 될 수 있습니다 따라서이 기술을 기존의 Syngas Utilization 프로세스와 결합하여 아래의 흐름도에 표시된대로 배기 가스 및 대기의 온라인 바카라 사이트를 결합합니다2출발 재료로서,이 과정을 실현함으로써, 그것은 탄소 중립 사회의 건설에 크게 기여할 것입니다
이 기술의 세부 사항은 2022 년 5 월 13 일 국제 잡지에서 제공 될 예정입니다Journal of 온라인 바카라 사이트2활용에서 온라인으로 게시 됨
이 기술을 기반으로2유효 사용 흐름
일본에서는 2050 년에 정부의 "2050 Carbon Neutral"의 목표가 선언되었으며, 온실 가스 배출량이 전반적으로 제로, 공동2배출량이 크게 줄어 듭니다 이를 위해 기존 프로세스의 효율성을 향상시켜 대기로의 온라인 바카라 사이트가 증가합니다2배출을 억제 할뿐만 아니라 온라인 바카라 사이트2| 자원으로 간주되어 효과적인 사용을 위해 연료 또는 화학 물질로 변환CCU프로세스 개발도 중요합니다 이것의 핵심은 온라인 바카라 사이트2에서 일산화탄소와 수소의 혼합 가스 인 Syngas를 생산하는 기술입니다 Syngas를 액체 연료 및 화학 물질로 전환하는 과정은 이미 배출 및 온라인 바카라 사이트와 함께 확립되었습니다2온라인 바카라 사이트에서 Syngas를 효율적으로 생산할 수 있다면 대기에서 폐기되었을 것입니다2실현됩니다
온라인 바카라 사이트2온라인 바카라 사이트에서 Syngas를 생산하려면2일산화탄소에리버스 시프트 반응(온라인 바카라 사이트2+ H2→ 온라인 바카라 사이트 + H2o)를 사용하십시오 이러한 역시 이동 반응을 효율적으로 수행하기 위해, 백금, 로듐, 니켈 또는 구리와 같은 높은 활성 전이 금속이 촉매 성분으로 필요하다고 생각되었다 또한, 공동은 발전소와 공장의 배기 가스 및 대기에 포함되어 있습니다2의 농도는 약 400ppm (004%) ~ 20%이므로 온라인 바카라 사이트는 역시 이동 반응 작업 이전에2| 화학적 흡수 공정에 의해 분리되고 수집되었고 거의 100%의 농도로 농축되었다 그러나 분리 및 농도에 필요한 높은 에너지 소비 및 비용으로 인해 저농도 온라인 바카라 사이트2에서 분리 또는 집중 과정을 겪지 않고도 Syngas를 직접 생산할 수있는 기술이 필요합니다 이를 달성하기위한 한 가지 측정으로, 온라인 바카라 사이트2관심을 끌고 있습니다
AIST는 CCU의 촉매 및 반응 과정을 개발하는 작업을 해왔으며, 농도가 낮습니다2Methane (CH4) (Aisotech Press 발표 2021 년 2 월 25 일) 이 기술은 공동입니다2알칼리 금속 (나트륨) 및 온라인 바카라 사이트2메탄에, 그리고 온라인 바카라 사이트S 분리 및 농도를위한 화학적 흡수 공정이 필요하지 않으며 농도가 낮습니다2에서 고농도 메탄을 직접 생산할 수 있습니다 그러나 메탄은 반응성이 낮기 때문에 고 부가가치 화학 물질을 생산하기 위해 더 많은 전환을 위해 많은 에너지가 필요합니다 즉, 온라인 바카라 사이트2에서 파생 된 녹색 메탄 천연 가스 대체 연료의 주요 적용이라고 생각됩니다 이 연구는 Syngas의 생산에 중점을 두 었으며, 이는 메탄보다 값에 더 쉽게 추가 될 수 있습니다
이전 온라인 바카라 사이트2전환 연구의 경우 우수한 촉매를 개발하기 위해 고도로 활성 전이 금속의 유형과 혼합 비율을 탐색하는 것이 중요했습니다 그러나, 우리는 전이 금속을 사용하지 않으며 주로 알칼리성 및 알칼리성 지구 금속으로 구성된 이중 기능성 촉매가 있으며, 예 : 나트륨 및 온라인 바카라 사이트2흡수 및 흡수 온라인 바카라 사이트2일산화탄소로 또한, 전이 금속을 사용하지 않는 혁신적인 이중 기능 촉매를 사용하여 대기 농도에서 온라인 바카라 사이트2의 분리 또는 농도 공정을 겪지 않고 액체 연료 및 화학 물질의 생산에 적합한 조성물을 갖춘 Syngas를 생산하는 것이 었습니다
배기 가스 및 대기 공기에 존재하는 온라인 바카라 사이트2촉매 자체에 흡수되어 흡수 된 색상211772_11809 |에서 Syngas를 생성하기위한 이중 기능성 촉매로서, 나트륨 종은 알루미나지지 (γ-al2O3)2O3| 준비되었습니다 나트륨 종의 전구체는 탄산나트륨입니다 (NA2온라인 바카라 사이트3)가 사용되었습니다 이 이중 기능 촉매는 전이 금속이 없으며, 촉매 원자재 및 제조 공정이 단순화되고 비용이 줄어들 것으로 예상됩니다 이 촉매의 60g고정 침대 원자로및 500 ° C에서 온라인 바카라 사이트2의 흡수 및 전환 거동을 조사하기위한 실험이 수행되었다 첫째, 온라인 바카라 사이트2질소 (N2)2반응기에 공급되었습니다 촉매에 존재하는 나트륨 종의 탄산 반응 (NA2O + 온라인 바카라 사이트2→ NA2온라인 바카라 사이트3등) 공동2흡수되므로 온라인 바카라 사이트는 실험 시작 후 약 4 시간 동안2거의 누출되지 않았습니다 (그림 1- ①) 그 후, 촉매는 더 이상 흡수 될 수 없었다2점차적으로 유출되었습니다 온라인 바카라 사이트2|를 밀고 나면 수소 가스 공급이 시작되었습니다 수소가 공급되기 시작했을 때, 일산화탄소가 빠르게 방출되었다 (도 1-) 이것은 촉매에 의해 흡수된다2그리고 수소 일산화탄소 농도의 순간 값은 20%를 초과하고 온라인 바카라 사이트2공급 농도의 500 배 이상
그림 1 NA/AL2O3이중 기능 촉매 사용을 사용하는 온라인 바카라 사이트2흡수/변환 실험
흡수 온라인 바카라 사이트2Syngas 생산 가능성은 일산화탄소에 대한 전환 반응을 사용하여 조사되었다 합성 가스는 일산화탄소와 수소의 혼합 가스이며, 액체 연료 및 화학 물질을 제조하기위한 원료입니다 Syngas는 일산화탄소 농도뿐만 아니라 반응되지 않은 수소가있는 어금니 비율을 사용합니다 (H2/온라인 바카라 사이트 비율을 제어하는 것이 중요합니다 예를 들어, 액체 연료를 생산합니다Fischer-Tropsch Synthesis13117_131512/온라인 바카라 사이트 비율은 2-3 범위에서 제어해야합니다 따라서, 상기 언급 된 일산화탄소 피크 주변의 출구 가스를 샘플로 수집하고 조성물을 분석 하였다 결과는 그림에 나와 있습니다 2 일산화탄소와 수소의 농도는 각각 145%와 481%이며, H2/온라인 바카라 사이트 비율은 33입니다 또한, 메탄은 반응없이 누출되는 부산물 또는 온라인 바카라 사이트입니다2거의 없었습니다 수집 된 출구 가스는 다른 가스의 약 30%를 포함했으며, 주로 공동213391_13473 | 13391_13473 |를 희석시키는 데 사용되는 질소 가스이며, 바람직하지 않은 구성 요소가 생성되었음을 의미하지는 않습니다 상기 결과는 일산화탄소의 양과 반응되지 않은 수소의 양이 적절하게 제어되므로 H2/온라인 바카라 사이트의 비율을 가진 Syngas를 생산할 가능성을 보여줍니다 향후 연구는 원하는 H2/온라인 바카라 사이트의 비율을 가진 Syngas는 지속적으로 생성 될 수 있습니다
1 g of na/al2O3고정 베드 반응기에 촉매로 채워진 소규모 실험 장비로 채색 됨2흡수 및 변환 실험이 수행되었습니다 이 경우 반응 온도는 450 ° C, 온라인 바카라 사이트2흡수의 공동2의 공급 농도 산업 부문에서 가스가 방출 된 것으로 가정하여 5%로 설정되었습니다 실험 결과에 기초하여, 온라인 바카라 사이트2온라인 바카라 사이트2생성물의 일산화탄소의 양을 나타내는 전환율 및 온라인 바카라 사이트 선택성이 얻어졌다 이 값은 이중 기능성 촉매를 사용하여 온라인 바카라 사이트2표 1은 일산화탄소로의 흡수 및 전환을 수행 한 이전 연구와 비교했습니다 역시 이동 반응에 의한 온라인 바카라 사이트2일산화탄소에, 고도로 활성 전이 금속을 사용하는 촉매는 일반적으로 필수적이며, 높은 반응 온도가 바람직하다 이 연구에서, 우리는 전이 금속을 사용하지 않는 매우 간단한 조성물을 가진 이중 기능 촉매를 사용했으며, 이전 연구 중에서 온라인 바카라 사이트는 비교적 저온 450 ° C에서 90%보다 높습니다2변환 및 온라인 바카라 사이트 선택성이 달성되었습니다
그림 2 수집 된 배출구 가스의 구성
이중 기능 촉매를 사용한 표 1 온라인 바카라 사이트2흡수 및 전환 실험으로 수행 된 이전 연구와의 비교
위에서 언급 한 1 G- 규모의 실험 장비를 사용하여 450 ° C 에서이 이중 기능 촉매의 내구성을 확인하려면2흡수 (농도 5%) 및 일산화탄소로의 전환을 대체로 수행 하였다 그림 3은 촉매 당 온라인 바카라 사이트를 보여줍니다2흡수 및 일산화탄소 생산량의 추세를 보여줍니다 온라인 바카라 사이트2흡수량 및 일산화탄소 생산량은 일반적으로 촉매에 의해 흡수되는 온라인 바카라 사이트와 일치합니다2를 의미합니다 축적없이 일산화탄소로 방출되었다 실험의 50주기 후, 온라인 바카라 사이트2흡수 및 일산화탄소 생산은 안정적이었고, 큰 감소는 관찰되지 않았다 따라서 Na/al2O3이중 기능성 촉매는 내구성이 뛰어나고 오랜 기간 동안 반복적으로 사용될 가능성이 높습니다
반복 실험의 그림 3 온라인 바카라 사이트2흡수 및 일산화탄소 생산량의 경향
결과적으로, 매우 간단한 조성물을 갖는 이중 기능 촉매는 전이 금속이 사용되지 않고 알루미나 지지대에 나트륨 종 만 분산된다 대기 농도 온라인 바카라 사이트2에서 Syngas를 직접 생산할 가능성이 밝혀졌습니다
우리는 상세한 반응 메커니즘 분석을 수행 할 것이며 결과를 바탕으로 이중 기능성 촉매의 온라인 바카라 사이트를 사용할 것입니다2흡수량 및 일산화탄소 생산 속도를 더욱 향상시키는 것을 목표로합니다 또한, 표적 H2우리는 또한 /온라인 바카라 사이트의 일정한 비율을 가진 Syngas를 생성 할 수있는 실용적인 연속 반응 과정을 개발할 것입니다
게시 된 잡지 :Journal of 온라인 바카라 사이트2활용
논문 제목 : 통합 온라인 바카라 사이트2전이 금속이없는 NA/al2O3이중 기능 자료
저자 : Tomone Sasayama, Fumihiko Kosaka*, Yanyong Liu, Toshiaki Yamaguchi, Shih-Yuan Chen, Takehisa Mochizuki, Atsushi Urakawa 및 Koji Kuramoto