超微粒子の流動化に適した新しいタイプのフルイドベッド型反応装置の基礎的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11305056
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 加藤 邦夫 群馬大学, 工学部, 教授 (00008442)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 紳好 群馬大学, 工学部, 助教授 (70217678)
• Keywords: 流動層 / 超微粒子 / 反応装置 / 粉粒流動層 / 飛び出し / 気―個触媒反応装置 / 循環流動層 / 付着力

Research Abstract

実験装置を製作し、FCC粒子を流動化した場合の超微粒子のFCC粒子への付着性を調べた。実験装置は「フルイドベッド」本体、「ガス供給システム」、「サイクロンなどの粒子循環システム」からなっている。フルイドベッド本体としては、内径4cm、高さ300cmの装置を用いた。この装置にFCC粒子を供給して、粒子の終末速度の3倍から10倍程度のガス速度(30〜100cm/s)で流動化するとFCC粒子は装置より流出し、サイクロンで捕集され、サイクロンレッグを通って流動層に戻る。このFCC粒子に平均粒子径が10μm以下の微粒子を重量パーセントで2〜5%混ぜ、FCC粒子とともに流動化させる。層内での微粒子の循環が定常になった時のFCC粒子と一緒に循環する微粒子の量を測定した。その結果、微粒子径が数μm以下の場合は微粒子は主としてFCC粒子の表面に付着して循環流動化していることがわかった。そしてFCC単位重量あたりの微粒子の付着重量(微粒子のホールドアップ)は微粒子の粒子径が小さくなるほど大きくなった。また、ホールドアップは空筒基準ガス速度が小さくなるほど大きくなった。微粒子径が5μmより大きくなると、FCC粒子の表面に付着して循環する粒子のほか、FCC粒子に付着しないで循環する粒子も存在することがわかった。