2015 Fiscal Year Annual Research Report

トモグラフィー計測による非沈降性スラリー撹拌槽における固気複合分散相状態の解明

Research Project

Project/Area Number	26289285
Research Institution	Yokohama National University
Principal Investigator	上ノ山周横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50233945)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords	化学工学 / 流体・流動 / 撹拌 / 固気液 / 電気抵抗方式トモグラフィー計測 / 降伏応力流体
Outline of Annual Research Achievements	英国ITS社から導入した電気抵抗方式トモグラフィー計測システムの稼働テストを引き続き遂行している。ITS社の計測システムの中身がブラックボックスに近いため、分散相の画像を再構成するために必要となる感度行列を自前で構成することに注力している。これとは別に、光透過性の降伏応力流体であるカルボキシビニルポリマー水溶液に通気をした際の混合促進効果につき、槽外部からの観察と塩化カリウム水溶液をトレーサとして槽内カバーン領域に注入し、カバーンの内外で経時的にサンプリングをすることにより検討した。通気気泡によりカバーン外へ持ち出される流体の状況（流量と循環方向）を数学的モデルを用いて定量化したところ、回転数の増大に伴い３パターンに変化することを明らかにした。またカバーン外での流体循環時間と混合達成時間とを定義し、後者は前者の約３倍となることを明らかにした。これらの研究成果は、この９月に英国マンチェスターで開催されるIWPI2016にて発表する予定である。さらに同降伏応力流体の撹拌槽におけるカバーン形成状況を２点電極法により簡便に定量化することを試み、可視化実験の結果と照合することで同計測法の妥当性を検証した。この研究成果は、この８月に京都で開催予定の日本混相流学会年会で報告する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 市販の計測システムの立ち上げに時間を要している。同システムは電位差データを取得することのみに使用し、画像の再構成は、自前で遂行することを視野に入れ始めた。
Strategy for Future Research Activity	光透過性の降伏応力流体から、光不透過性のスラリー系流体への展開を成し遂げたい。スラリー系では、光学的可視化法は、適用不可となるため、多点電極法や、電気抵抗トモグラフィー計測法を掌中に収め、検討していきたい。
Causes of Carryover	年度末の大阪・関西大学への出張旅費で使い切ることができず、４万円弱の繰越金が生じた。
Expenditure Plan for Carryover Budget	平成２８年度の物品費もしくは旅費に加算して使用する。