1997 Fiscal Year Annual Research Report
非線形反応・分離システムの定性モデリングと制御因子探索
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08650906
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
黒田 千秋 東京工業大学, 理工学国際交流センター, 教授 (80114867)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 史郎 東京工業大学, 理工学国際交流センター, 助教授 (40220602)
小川 浩平 東京工業大学, 工学部, 教授 (00016635)
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| Keywords | 非線形システム / 非線形振動 / 反応分離システム / 定性モデリング / ペトリネット / 並列離散事象システム / 制御因子 |
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| Research Abstract |
互いに関連し合う同時進行的な離散事象システムをモデル化するために考え出されたペトリネットを解析道具とし、これに時間的取り扱いを可能にするなどの改良を加え、発熱化学反応を伴う剪断流場で発生する非線形波動現象と高速液クロマトグラフィーの非線形分離特性とについてシステム解析を行うことにより定性的モデル化の方法を確立し、さらにコンピュータ上での現象の生じ方の定性シミュレーションを行うことにより最適制御因子を探索することを目的とした研究を実施し、以下のような研究実績を上げることができた。
1.高速液クロトマトグラフィーによる血漿蛋白質の多段階分取操作が可能なように装置の改修を行い、得られた実験データに平成8年度実験データも加えて、非線形分離現象を並列離散事象システムとしてモデル化することができた。
2.上記の因果関係モデルを時間付きペトリネットシミュレータ上に展開する方法について検討し、シミュレーション可能なモデルを作成することができた。
3.発熱化学反応を伴う剪断流場で発生する非線形波動を可視化し、操作因子が波動の周期や振幅に及ぼす影響を実験的に明らかにすることができた。
4.平成8年度並びに本年度に得られたペトリネットモデルを基に種々の条件下でシミュレーション実験を行い、発熱化学反応を伴う剪断流場で発生する非線形波動の周期や振幅、また高速液クロトマトグラフィーの非線形分離特性を推定し、実験結果と比較検討し、シミュレーションの有効性を確かめた。
以上の研究実績を基にして、非線形反応・分離システムを制御することを目的とした場合に重要となる因子について最適制御因子の探索を行い、流体の粘性を操作することが重要なことを明らかにし、その操作法を示すことができた。
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[Publications] H.Matsumoto: "Nonlinear Characteristics of Bovine Serum Albumim Fractionation by Gel Filtration Chromatography" Proceedings of Regional Symposium on Chemical Engineering. B2-7. 439-444 (1997)
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[Publications] 松本秀行: "HPLCを用いた血清タンパク質分取操作に見られる非線形挙動モデリング" 化学工学会第30回秋季大会研究発講演要旨集. D106 (1997)
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[Publications] 入江秀和: "血漿蛋白質分取プロセスの運転操作のペトリネットグラフによる考察" 化学工学会第63回年会研究発表講演要旨集. C105 (1998)
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[Publications] 入江秀和: "ペトリネットグラフを用いたHPLC分取操作のモデリング" 化学工学会第63回年会研究発表講演要旨集. C106 (1998)
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[Publications] H.Matsumoto: "Neural Network Modeling of Serum Fractionation using Gel Filtration Chromatography" J.Chem.Eng.Japan. (投稿中).
