メンブレンリアクターの用途展開と設計の基礎

1. 反応分離への膜の利用
   1. 分離を伴う反応
      1. 分離を促進するための反応
      2. 反応を促進するための分離
      3. 反応と分離との結合
      4. 膜の優位性
   2. 化学反応におけるいくつかの課題
      1. 反応平衡による限界
      2. 反応選択性の向上
      3. 反応活性種の生成
      4. 反応物や生成物の精製
      5. 反応熱供給と除去
2. 膜の利用方法と効果
   1. 反応平衡と平衡転化率
   2. 反応平衡と既存の反応プロセス
   3. 既存の反応プロセスとメンブレンリアクター利用プロセス
   4. 実際の反応での水素分離効果
      1. 単純な脱水素反応 (シクロへキサン脱水素)
      2. 生成物阻害の強い脱水素反応 (エチルベンゼン脱水素)
      3. 反応開始剤として水素が関わる反応 (n-ヘキサン改質反応)
      4. 水蒸気改質による水素製造反応 (メタノール、メタン)
      5. 水素化物の分解反応
3. 水素分離型メンブレンリアクターのモデル化と性能
   1. 分離駆動力と反応操作法
      1. 並流・向流操作による生成物の単純分離 (スイープ法)
      2. 減圧・真空法
      3. 電圧印加法
   2. 評価法
   3. 並流、向流型および減圧・真空型メンブレンリアクターの比較
      1. シミュレーションによる比較
      2. 限界転化率
      3. 試験結果の比較
   4. 反応性スイープガスを用いた並流型メンブレンリアクター
   5. 分離膜の選択性と膜反応器性能
4. 水素回収率向上のための反応操作条件
   1. 反応温度
   2. 限界水素回収率
   3. 予備反応層
5. 触媒膜を利用した反応の可能性
   1. パラジウム系膜による脱水素や水素化反応
      1. 脱水素反応
      2. 水素化反応
      3. 二つの反応のカップリング
   2. 銀膜による酸化反応
   3. イオン伝導体による諸反応
      1. 炭化水素の熱分解等
      2. 水蒸気、二酸化炭素分解
      3. 酸化脱水素反応
      4. 部分酸化反応
      5. メタンの二量化
      6. メタンの部分酸化
   4. ゼオライト膜による脱水と形状選択反応
   5. 触媒担持膜による反応の高選択化
      1. バナジウム担持多孔質アルミナ
      2. ヘテロポリ酸担持多孔質膜
      3. ポリアクリル酸多孔質膜
   6. 特殊な触媒膜反応 (還元的酸化反応)
• 質疑応答

配布資料

本セミナーは、講師を務める伊藤直次氏の著作「 水素製造・貯蔵輸送と反応分離膜 」をテキストとして使います。
当日資料として配布致します。