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  石炭の科学と技術
- 未来につなぐエネルギー -

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林潤一郎 九大教授 博士(工学) 編著

則永行庸 九大准教授 博士(工学) 編著

松下洋介 東北大准教授 博士(工学) 編著

荒牧寿弘 九大教授 工博 編著

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発行年月日:2013/11/25 , 判 型: A5,  ページ数:400頁

ISBN:978-4-339-06629-6,  定 価:6,480円 (本体6,000円+税)

石炭の成因から,利用における科学と技術,石炭利用に伴う温暖化問題まで,長年にわたって培われてきた石炭に関する基礎知識をまとめた。3.11後のエネルギー情勢変化を踏まえ,現状に求められている課題解決の基盤を提供する。

【目次】

1章 石炭の今日的認識
1.1 21世紀のエネルギー環境・経済の見通しと化石資源の位置付け
1.1.1 産業革命からオイルショックに至るエネルギー変遷の経過 
1.1.2 20世紀末からの新興国の成長 
1.2 わが国のエネルギー将来見通し
1章 石炭の今日的認識
1.1 21世紀のエネルギー環境・経済の見通しと化石資源の位置付け
1.1.1 産業革命からオイルショックに至るエネルギー変遷の経過 
1.1.2 20世紀末からの新興国の成長 
1.2 わが国のエネルギー将来見通し
1.3 石炭利用の見通し 8
1.4 石炭への期待と特徴の再認識
1.5 石炭利用の技術,技術開発の方向
引用・参考文献
 
2章 基礎知識
2.1 石炭とは
2.1.1 石炭の歴史 
2.1.2 石炭の性質 
2.2 石炭の起源
2.2.1 歴史的背景 
2.2.2 地質時代についての概説 
2.2.3 植物進化と気候変動 
2.2.4 石炭の形成 ─ 植物から有機物,石炭への変化 
2.3 石炭の種類と分類
2.3.1 背景 
2.3.2 分類・用途に関係する分析 
2.3.3 産業用分類(燃焼用,コークス用) 
2.3.4 石炭の品位 
2.4 石炭組織
2.4.1 マセラル 
2.4.2 マセラルの由来 
2.4.3 顕微鏡による観察と測定 
2.4.4 マセラルの分類と特徴 
引用・参考文献
 
3章 物理化学的構造
3.1 石炭の分子構造モデル
3.1.1 石炭分子構造モデルの変遷 
3.1.2 二つの分子構造概念 
3.1.3 三次元の分子構造モデル 
3.2 固体NMRによる構造解析
3.2.1 石炭と固体NMRの関わり 
3.2.2 固体NMR法の特徴と基本となる測定法 
3.2.3 多核固体NMR法の魅力と石炭への応用 
3.2.4 炭素の詳細構造と高コークス強度発現因子の相関解明 
3.3 石炭の溶剤抽出の基礎
3.3.1 石炭の溶剤抽出の歴史 
3.3.2 石炭の溶剤抽出技術の進歩 
3.3.3 3.3節のまとめ 
3.4 石炭中の水
3.4.1 石炭含有水の形態 
3.4.2 乾燥に伴う石炭構造の変化 
引用・参考文献
 
4章 石炭の事前処理
4.1 石炭利用の前に
4.1.1 物理的処理 
4.1.2 化学的処理 
4.2 石炭前処理
4.2.1 コールクリーニングの目的 
4.2.2 コールクリーニングの原理 
4.2.3 選別技術 
4.2.4 低石炭化度炭の脱水 
4.2.5 コールクリーニングが微粉炭燃焼システムに及ぼす効果
4.2.6 コールクリーニングによる環境汚染物質の除去の可能性
4.2.7 コールクリーニングの課題
4.3 溶剤抽出
引用・参考文献
 
5章 燃焼と熱分解
5.1 熱分解反応の特徴と制御
5.1.1 熱分解の概要 
5.1.2 熱分解特性の実験的な把握 
5.1.3 熱分解特性 
5.2 熱分解モデル
5.2.1 石炭基礎物性と熱分解反応 
5.2.2 石炭熱分解の総括的モデル 
5.2.3 石炭の構造に立脚したモデル 
5.3 燃焼特性とその評価技術
5.3.1 石炭の燃焼過程 
5.3.2 石炭の各種燃焼技術 
5.3.3 試験炉による微粉炭の燃焼特性評価 
5.4 燃焼モデル
5.4.1 微粉炭の燃焼モデル 
5.4.2 単一微粉炭粒子の燃焼挙動の計算 
5.5 燃焼の数値シミュレーション
5.5.1 燃焼場の解析方法 
5.5.2 シミュレーションによる燃焼特性評価 
5.5.3 微粉炭燃焼のlarge-eddy simulation 
引用・参考文献
 
6章 乾留
6.1 コークス
6.1.1 乾留とは 
6.1.2 乾留反応 
6.1.3 乾留反応に随伴する物理挙動 
6.1.4 コークス製造プロセス 
6.2 コールタール
6.2.1 コールタール利用の歴史 
6.2.2 コールタールの生成
6.2.3 化学原料としてのコールタール 
6.2.4 コールタール製品の高度利用 
6.2.5 結言 
6.3 コールタールを用いた先端炭素材
6.3.1 炭素材のヒエラルキー的構造認識 
6.3.2 液相炭化反応機構と炭素構造組織の決定 
6.3.3 コールタールの高純化 
6.3.4 コールタールを用いた先端炭素材の調製 
6.3.5 結言 
引用・参考文献
 
7章 ガス化・液化
7.1 石炭ガス化反応機構
7.1.1 石炭ガス化技術の歴史 
7.1.2 ガス化炉内での反応
7.1.3 ガス化反応機構
7.1.4 ガス化反応モデル
7.2 石炭ガス化複合発電(IGCC)
7.2.1 IGCCの背景と意義
7.2.2 IGCCの構成と機能
7.2.3 稼働中のIGCCプラント
7.2.4 IGCCの今後の動向
7.2.5 IGCCの将来展望
7.3 触媒ガス化
7.3.1 目的と意義
7.3.2 触媒添加方法
7.3.3 触媒効果と作用状態
7.3.4 石炭からメタンの直接製造
7.4 石炭液化
7.4.1 液体燃料の重要性
7.4.2 石炭液化の歴史と現状
7.4.3 石炭液化の原理
7.4.4 石炭液化プロセス
7.4.5 技術革新と開発の可能性 
引用・参考文献
 
8章 展望
8.1 石炭利用の展望
8.1.1 石炭利用の課題とわが国による技術展開の方向
8.1.2 一次エネルギー資源としての石炭
8.1.3 二次エネルギー供給に資する石炭
8.1.4 次世代産業にインパクトを与える石炭
8.1.5 産業のツールとしての石炭
8.1.6 近未来における技術開発対象としての石炭 
8.1.7 物質科学,燃料科学の対象としての石炭
8.2 石炭利用の地球環境への影響
8.2.1 燃料と森林破壊と食料
8.2.2 石炭と公害
8.2.3 (広義の)地球環境問題,越境問題の典型としての酸性雨
8.2.4 気候変動の問題
8.2.5 京都議定書とそれ以降の動向 348
8.2.6 石炭利用とCCS
引用・参考文献
 
付録 石炭の分析方法
付録1. 基本的な石炭分析・試験
付1.1 分析の前処理
付1.2 水分分析
付1.3 工業分析(JIS M 8812) 
付1.4 元素分析(JIS M 8813) 
付1.5 発熱量(JIS M 8814)
付1.6 灰組成(蛍光X線法) 
付1.7 灰の融点(JIS M 8801)
付1.8 ハードグローブ粉砕性試験(JIS M 8801) 
付1.9 石炭の粘結性試験 
付録2. 顕微鏡観察
付2.1 石炭組織分析
付2.2 コークス組織 
付2.3 蛍光顕微鏡による観察 
付録3. 特殊試験
付3.1 燃焼性試験 
付3.2 自然発熱性試験 
引用・参考文献

索引

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