則永行庸 Koyo NORINAGA 准教授 Associate Professor 九州大学先導物質化学研究所 Institute of Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University 先端素子材料部門・ミクロプロセス制御分野属部門 Division of Advanced Device Materials, Micro-process Control         LAST UPDATE : 2015/01/30 石炭、重質油、バイオマス熱分解、ガス化、燃焼複合材料製造プロセス化学反応性熱流体シミュレーション Coal, Heavy oil, and biomass Pyrolysis, gasification, combustion Carbon or ceramic composite for high temperature materials Numerical simulation for chemically reacting flow 炭素資源超多成分複雑反応のモデリングとシミュレーション Modeling and simulation of complex reactions found in conversion of carbon resources 確認可採埋蔵量約 1 兆トンの石炭やカーボンニュートラルであるバイオマスのガス化に代表される高効率エネルギー変換技術は、今後のエネルギー安定供給のためのキーテクノロジーの一つです。本技術のさらなる高効率化、ブレークスルー、プロセス開発の迅速化、すなわち革新的アイディアの早期実現のために、固体炭素資源転換反応特性の高精度予測につながる反応情報基盤の構築やシミュレーション技術への関心が高まっています。 Science and engineering enabling highly efficient energy conversion, represented by gasification of coal, for which recoverable reserves of about 1 trillion tons are confirmed, and that of carbon-neutral biomass, is one of key technologies for stable energy supply in the future. For this technology to become more highly effective, to achieve breakthrough, and to accelerate process development—in other words, the early realization of innovative ideas—it is essential to accumulate and organize fundamental knowledge on chemistry and kinetics for the conversion reactions of solid carbon resources. 炭素資源の熱化学転換や次世代高温材料として期待される複合材料製造プロセスなどを対象に、化学プロセスに含まれる物理化学現象を再現する、できるだけ経験的要素を排除したモデルの開発やシミュレーション技術を駆使したリアクタパフォーマンス高精度予測法の開発に取り組んでいます。原料の転換特性、あるいは目的とする製品の質や製造速度を高精度に予測する手法を確立し、理想とする高効率かつ低環境負荷の化学プロセスの設計を低コスト、安全、迅速に実現することを目指しています。 Targeting chemical processes such as thermochemical conversion of carbon resources and fabrication of composite materials expected as next-generation high temperature material, numerical simulation technology which eliminated the possible empirical elements is being developed to reproduce the physicochemical phenomena included in the chemical processes. The method for predicting conversion characteristics of the resources, and quality and production rate of the product of interest with high accuracy is going to be established. Fig.1. Reaction pathway of cellulose (a major component of biomass) vapor phase cracking derived based on the detailed chemical kinetic model. Fig.2. Computational fluid dynamic study of the reforming of multi component gas derived from coal by combined with Flamelet approach. Fig.3. Numerical simulation of transient process of the densification of carbon/carbon composite by chemical vapor infiltration (CVI). 石炭の科学と技術- 未来につなぐエネルギー – 則永行庸他,（株）コロナ社, 全 400 ページ (2013.11). Chem. Eng. J., 266, 82(2015). Biomass Bioenergy, 69, 144(2014). Fuel, 103, 141(2013). Ind. Eng. Chem. Res. 46, 3547(2007). Composite Sci. Technol., 68 1097 (2008) [email protected] http://www.carbonres.com; http://www.cm.kyushu-u.ac.jp/hayashi/kn/norinaga_jap.html