拡散型移動過程の一般化特性曲線に関する基礎的研究

• 研究課題/領域番号: 01550734
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 化学工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 岡崎 守男 京都大学, 工学部, 教授 (90025916)
• 研究期間 (年度): 1989
• 研究課題ステータス: 完了 (1989年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 1989年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 拡散 / 吸・脱着 / 乾燥 / 濃度依存型拡散係数 / 特性関数

研究概要

1.拡散型非定常移動過程の代表例として、吸、脱着過程と非親水性多孔質固体の等温乾燥過程をとりあげ、前者については平板・球、後者については平板の場合に対して、全移動過程を材料中心濃度が初期値のままである浸透期間と初期条件に依存しない安定期間に分け、それぞれの期間に対して速度過程を表現する(一般化)特性関数〔曲線〕を導出した。
2.1でとりあげた過程に対して、材料内部移動係数に種々の濃度依存性を与えた場合の速度過程を数値計算によりシュミレ-トした。
3.1で得た特性関数を用いて2で得た数値解を整理したところ、材料内部移動係数の温度依存性が既知の場合には、特性関数を用いて簡便に速度過程が推定可能なことが解かった。
4.平板および球状材料の脱着速度過程に対して特性関数を適用し、材料内部移動係数の濃度依存性を簡便にかつ精度良く決定する方法を開発した。この決定法を、2で得た種々の濃度依存移動係数をもつ系に対する数値計算速度過程に対して適用して、その有用性を確認した。
5.4で得た決定法を実在の系に対して適用するため、球状活性炭および合成吸着剤を用いて水-ニトロベンゼン、水-ベンゾニトリル系について
(1)脱着平衡関係(2)微分脱着実験による材料内部移動係数の吸着量依存性、を測定した。今後同系に対して積分脱着実験を行い本決定法の実用性に対して検討を加えたい。