ベンゼ-シクロヘキサン混合蒸気からの結晶生成-結晶核生成臨界条件と分離精製-

• 研究課題/領域番号: 01550742
• 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: 広島大学
• 研究代表者: 河村 祐治 広島大学, 工学部, 教授 (90034298)
• 研究分担者: 品川 秀夫 広島大学, 工学部, 助手 (10034365)
• 研究期間 (年度): 1989
• 研究課題ステータス: 完了 (1989年度)
• 配分額: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 1989年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 核化 / 結晶 / 分離精製 / 臨界過飽比

研究概要

装置内を残留空気圧無視小まで排気後、以下に述べる二つの異なる方法で実験を行った。(1)圧力上昇法:凝縮面を定温に設定後、テスト・セクションを排気系から隔離し、蒸気を蓄積することにより結晶を生成する。(2)徐冷法:一定小排気速度で蒸気を連続排気し、テスト・セクション内を定圧に設定後、凝縮面下の冷却筒に冷媒を送入・循環することにより結晶を生成する。圧力上昇法では、圧力上昇速度が減少する点、徐冷法では、圧力が降下する点を臨界核化点とみなした。蒸気の圧力が480〜970Paの範囲で、純粋ベンゼンとシクロヘキサンおよびベンゼンの組成63%,70%,78%の混合蒸気に対して、核化から初期成長に至る実験を行い、以下の知見を得た。
1.圧力上昇法の場合、混合蒸気系では結晶の生成と同時に液膜が生成し、固、液共存の状態が目視観察された。
2.圧力上昇法においては、混合蒸気の臨界過飽和比αは純粋ベンゼンのそれとほとんど等しく、αの対数と臨界温度Tscの逆数1/Tscは勾配が正の直線関係を示した。
3.徐冷法においては、圧力上昇法の場合と同様、混合蒸気の臨界過飽和比は純粋ベンゼンのそれとほとんど等しいことが認められたが、αはTscに依存せず略一定とみなして差支えないことがわかった。
装置の製作に手間取ったため、精製・分離効果について詳細な検討ができなかったが、これについては、今後の課題として取組む予定にしている。