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熱化学水素製造法ISプロセスにおける重液精製の反応条件

Reaction conditions for purification in the thermochemical water-splitting iodine-sulfur process

杉本 千紘 ; 田中 伸幸 ; 野口 弘喜  ; 上地 優; Myagmarjav, O.  ; 小野 正人 ; 竹上 弘彰 

Sugimoto, Chihiro; Tanaka, Nobuyuki; Noguchi, Hiroki; Kamiji, Yu; Myagmarjav, O.; Ono, Masato; Takegami, Hiroaki

熱化学水素製造法ISプロセスでは、ブンゼン反応後の溶液は二相分離し、重液中に微量の軽液成分(硫酸)が混入する。重液中の硫酸は逆ブンゼン反応により二酸化硫黄として除去される。逆ブンゼン反応は加熱により進行することは知られているが、硫酸精製率の温度依存性は明らかでない。本報では、硫酸の精製率の温度依存性を実験的に明らかにし、ブンゼン反応および逆反応の反応速度から重液精製の温度依存性を考察した。重液を100$$sim$$120$$^{circ}$$Cで4時間加熱し、試験中のサンプリングした重液の各成分濃度を滴定により測定した。4時間後における硫酸の精製率は温度と共に上昇し、115$$^{circ}$$Cで100%に到達した。また、ブンゼン反応の反応速度定数は115$$^{circ}$$Cで急激に減少したのに対し、逆ブンゼン反応は高温ほど増加した。これらより、115$$^{circ}$$C以上ではブンゼン反応より逆反応が優勢となるため、精製率100%の達成につながったと示された。

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