2009 Fiscal Year Annual Research Report
超音波で挙動制御したマイクロバブルによるソフトセパレーション技術の新展開
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21656233
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
柴田 悦郎 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 准教授 (70312650)
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| Keywords | マイクロバブル / セパレーション技術 / 超音波 / 洗浄 |
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| Research Abstract |
固体懸濁物(水酸化鉄)のマイクロバブルによる浮上分離
ガラスカラム型実験装置を用いて、マイクロバブルを分散させた水酸化鉄(または水酸化アルミニウム)のスラリーをガラスカラム内に満たす方法で実験を行った。ガラスカラムを水槽内に浸漬し、その後、水槽全体に対して超音波照射を行った。超音波発振器の周波数は20kHzから600kHzとし、周波数の影響を調査した。超音波照射による浮上促進効果を調査し、また、マイクロバブルの挙動をデジタルビデオカメラならびに高速度カメラで観察した。次に、プロセスのスケールアップに向けて円筒型浮上分離装置を作製した。ランジュバン型振動子にアクリル製の開放型円筒を接続し、水酸化鉄または水酸化アルミニウムのスラリーの懸濁物の浮上分離挙動をビデカメラならびに高速度カメラで観察した。
水溶液中の有機相エマルジョンのマイクロバブルによる浮上分離
溶媒抽出プロセスでは抽出剤を含有した有機溶媒を水溶液中に分散させて目的元素を抽出して自然浮上分離させた。実験は、ヘキサンと蒸留水を所定の割合で混合し、振とう機ならびに超音波発振器で強制攪拌して有機相をエマルジョン化した。この混合溶液を加圧式マイクロバブル発生装置内に流通させることにより、有機相エマルジョンならびにマイクロバブルが混合した水溶液を作製した。この溶液の相分離挙動を調査することにより、有機相分離におよぼすマイクロバブルの効果を検討した。相分離はメスフラスコ中で行い、レーザー回折粒度分布計ならびに実体顕微鏡でマイクロバブルへのヘキサンエマルジョンの付着状態を明らかにしながら、ビデオ撮影で相分離状況を調査した。エマルジョン分離の定量的な評価は分光光度計による透過率で行った。
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