2010 Fiscal Year Annual Research Report
プロセス強化技術のためのダイナミカルネットワーク方法論の構築
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20246115
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
大村 直人 神戸大学, 工学研究科, 教授 (50223954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 千秋 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (80114867)
大森 隆夫 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境化学技術部門, 主幹研究員 (90356668)
井上 義朗 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30093371)
桜井 誠 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 准教授 (60262052)
松田 圭悟 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (60415792)
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| Keywords | プロセス強化 / ネットワーク / ダイナミックス / マルチスケール / モデリング / 設計論 / シミュレーション / 共進化 |
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| Research Abstract |
精密場活用プロセスのダイナミカルなネットワーク構造の解明とプロセス強化への展開を目的として、以下の具体的テーマに対する知見を得た。
1.酢酸ビニルの連続乳化重合プロセスを機能モジュール表現法により反応器の機能分析を行い、これを元に3つの混合区画をもつコンパートメント反応器を用いたプロセス強化について検討した。
2.交流電場を用いた三相系流通式触媒反応プロセスについて、混合操作、相分離操作と反応物注入操作に関するシミュレーション手法を明らかにし、各シミュレーションを組み合わせるプロセス設計のフレームワークを検討した。
3.軽質オレフィンを合成する触媒反応ネットワーク系を対象として、触媒反応器の壁面温度を周期的または区分的に非一様に設定した場合のダイナミクス等について検討した結果、反応成績改善等によりプロセス強化が実現されることが明らかになった。
4.コプロダクションプロセス強化手法の確立を目指し、温度周期操作による吸熱反応プロセスについて、操作条件と反応特性の関連を調べるとともに、反応モデル化のために反応機構の解析を行い反応操作条件と律速段階の関連を明らかにした。
5.反応-蒸留系のコプロダクション検討のために、このシステムを対象に非定常シミュレータを開発し、多重定常状態を用いたプロセス性能の向上について検討を行った。その結果,反応蒸留プロセスは塔内の液ガス比によって性能が影響を受けることが明らかになった。
6.キシロース代謝機能を強化した酵母株にトランスポーターとしてSaccharomyces cerevisiae由来HXT1、HXT7、Candida intermedia由来GXF1、GXS1を導入し、全てのトランスポーター導入株でグルコース消費速度の向上、GXS1を除く他の3種のトランスポーター導入株でキシロース消費速度の向上を確認した。
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