環状非等温クロマトグラフィーによる連続ガス分離装置の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750817
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 吉田 雅俊 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30230759)
• Keywords: 吸着 / クロマトグラフィー / 分布定数系 / プロセス制御

Research Abstract

本年度は以下の研究を行った。
1.環状非等温クロマトグラフィーガス分離装置の作製:
高さ約50cm,直径約20cmの環状の吸着塔を作製した。吸着塔には吸着剤として活性炭を充填し、装置に温度の波を付加するために、吸着塔の外側に12個の面状ヒーターを設置し、34対の熱電対を設置した。
2.ガス分離装置における温度波を付加するための温度制御システムの構築:
筆者らが提案した分布定数系の制御系設計法を本吸着塔に適用して、温度分布制御システムを構築した。この制御システムの制御部は、現有のパーソナルコンピュータ上に実現した。制御に必要となる熱電対による測定データは、現有のデータロガーを用いてコンピュータに取り込み、コントローラからの信号は現有のパワーコントローラに伝送されて、装置に設置してあるヒーターの出力を調節を行なう。
本制御プロセスを構築して制御を行なったところ、比較的精度良く希望する螺旋状の温度の波(最低温度20°C、最高温度120°C)を装置に形成できた。さらに、その温度波を希望する速度(50cm/h)でガス出口方向(塔頂)へと移動できた。
以上の結果をふまえて、来年度は、実際に混合ガスを吸着塔に流してガスの連続分離を行ない、本装置における分離性能の評価を行なう予定である。