| 研究課題/領域番号 |
01550745
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
化学工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
宗像 健 九州大学, 工学部, 教授 (00037714)
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| 研究分担者 |
本田 克美 九州大学, 工学部, 助手 (80038108)
宮崎 則幸 九州大学, 工学部, 助教授 (10166150)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1990年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1989年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 脱水蒸留 / 蒸留効率 / 炭化水素ー水系 / 気液平衡関係 / 気液接触効果 / 炭化水素-水系 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は炭化水素ー水系の脱水蒸留の効率が著しく低いといわれる理由を明らかにすることで、これまでの研究実績を以下に述べる。
1.既往の研究の調査と考察関連する文献を調べ、気液平衡関係の不確実性と熱収支を考慮して解析を行い、平衡関係の推定値いかんにより蒸留効率の見積りは大きく左右されることを指摘した。
2.気液平衡関係の測定と検討凝縮液が二液相を形成する場合の気液平衡測定装置について検討し、凝縮液の戻り管に分液器を設ける方法によって、ベンゼンー水、ヘキサンー水、トルエンー水の三種の系について広い濃度範囲の気液平衡関係を実測した。気液平衡比の値は、水濃度の低い領域での飯野らの測定値の2〜5倍を示したが、修正UNIFAC式による推算値とはかなりよい一致を示した。
3.充填塔による蒸留実験と考察高性能充填物として知られるスルザ-充填物を用いて上記三種の系の蒸留実験を行った。HETPの値は、ヘプタンートルエン系では2〜4cmであったが、三種の炭化水素ー水系では30〜40cmとなり蒸留効率は非常に低下した。そこで気液相間の状態変化の過程に何らかの物質移動抵抗が存在するのではないかと考え、触媒作用が期待できる活性化物質を装填する目的で次の実験を計画した。
4.単一段からなる段塔による蒸留実験と考察まず、活性化物質をとくに装填せずに蒸留実験を行ったところ、水の濃度が比較的高い領域では、ヘプタンートルエン系と同程度(約70%)の高い段効率を与えたが、低濃度領域では段効率が著しく低下した。これは、2で得られた気液平衡関係を用いた結果であり、もし低濃度領域で気液平衡比が激域するならば効率の低下とはいえないことになる。すなわち、上述の付加的な物質移動抵抗を想定する以前の問題点として、水の低濃度領域における気液平衡関係をより注意深く測定する必要があると考えている。
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