1996 Fiscal Year Annual Research Report
ガスリフト方式による二酸化炭素の海洋処理法に関する研究
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08555046
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
梶島 岳夫 大阪大学, 工学部, 助教授 (30185772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永翁 龍一 工業技術院, 資源環境技術総合研究所・地殻工学部, 研究官
斎藤 隆之 工業技術院, 資源環境技術総合研究所・地殻工学部, 研究室長
太田 貴士 大阪大学, 工学部, 助手 (10273583)
辻本 公一 大阪大学, 工学部, 助手 (10243180)
三宅 裕 大阪大学, 工学部, 教授 (50029005)
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| Keywords | 地球環境 / 地球温暖化 / 二酸化炭素 / 炭酸ガス固定 / 気泡ポンプ / 気泡二相流 / 直接数値シミュレーション / 光ファイバプローブ |
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| Research Abstract |
本研究は,地球温暖化の抑制策のひとつとして梶島・齋藤が提案している二酸化炭素の浅海処理法の実用化を目的としたものである.これはガスリフト方式による高効率溶解法で,我々はGLAD(Gas-Lift Advanced Dissolution)システムと称しており,本年度内に米国特許(Application-No.08/534802)を取得した.本研究では,大口径管内を上昇しつつ溶解する炭酸ガスと海水の気液混相乱流挙動のモデル化と,これに基づくシステムの性能予測と詳細設計,さらにはシステムの改良のための数値シミュレーション技術の確立を目標としている.本年度は,システムのマクロな挙動の予測ツールとして離散気泡方による管内気液二相流コードを作成し,溶解のない空気-水系に関して既存の実験結果とよく一致する計算結果が得られ,精度の検証とともに後述のミクロ機構のモデルを取り入る準備段階を終えた.離散気泡法のコードに乱流中での気泡運動や溶解過程のモデルを与えるため,ミクロな立場からはDNS(Direct Numerical Simulation)による気泡乱流の数値シミュレーションならびに光ファイバプローブと高速ビデオカメラ撮影による測定を行った.DNSでは,まず二流体モデルを用いた計算により,溶解予測のために重要な気泡分布と圧力の相関を算出を試みた.その後,計算格子よりも大きな分散相を精度良く扱い,乱流の大規模なDNSを可能にする方法に発展させた.一方,実験では,加圧垂直管路の製作と測定系を完成し,気泡系・ボイド率の分布と流動の同時測定を可能にした.以上の結果,数値計算コードの基礎と,これを検証し,さらに必要なモデル・パラメータを与えるための測定系が確立された.
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[Publications] 梶島 岳夫: "GLAD:A Gas Lift Method for CO_2 Disposal into the Ocean" Energy. 22-2. 257-262 (1997)
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[Publications] 斎藤 隆之: "ガスリフト方式による二酸化炭素の高効率海洋隔離技術" 化学工学. 60-8. 571-575 (1996)
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[Publications] 梶島 岳夫: "CO_2の海洋処理新技術" 燃料と燃焼. 64-4(掲載予定). (1997)
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[Publications] 斎藤 隆之: "GLADシステムによる二酸化炭素の海洋貯留" 日本機械学会講演論文集. 96-3. 157-160 (1996)
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[Publications] 瀧口 智志: "気泡乱流のDNSによる圧力-膨張相関項の考察" 日本流体力学会年会講演論文集. 147-148 (1996)
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[Publications] 斎藤 隆之: "Highly Efficient Disposal of CO_2 into the Ocean by Gas-Lift Method" American Chemical Society(Div.Fuel.Chem.). 41-4. 1441-1446 (1996)
