| 研究課題/領域番号 |
03650776
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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) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1992年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1991年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 脱水蒸留 / 蒸留効率 / 気液平衡関係 / 炭化水素-水系 / 段塔 / 炭化水素ー水系 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は炭化水素-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.単一段からなる段塔による蒸留実験ベンゼン-水、トルエン-水、ヘキサン-水系を用いた脱水蒸留実験において、水の濃度が比較的高い領域では、ヘプタン-トルエン系と同程度の高い段高率(約70%)が得られたが、低濃度領域では段効率は著しく低下した。
2.5段の段塔による蒸留実験本実験では、各段の濃度塔内の濃度分布を調べた。その結果、塔の上から3,4段目以降で水のを測定し濃度はほぼ一定となり、脱水に限界があることがわかった。
上述1.の段効率は、水の濃度が比較的高い領域で実測した気液平衡関係を原点を通る直線で近似して得られたものであり、また2.の結果も考慮すると、段効率の低下は水の低濃度領域で気液平衡比が極端に低下するからではないかと考えられた。そこで、水の低濃度領域を含む信頼できる気液平衡関係を確立するために次の測定を行った。
3.水の低濃度領域を中心とした気液平衡関係の測定気液平衡測定には5段の段塔の塔底液及びそれをさらにモレキュラーシーブで脱水した試料を用い、水分濃度が2wt-ppm程度までの測定を行った。実測したベンゼン-水、ヘキサン-水系の気液平衡関係は、いずれも液組成が約100wt-ppm以上の領域ではその気液平衡比はほぼ一定値を示したが、それ以下の濃度になると気液平衡比は徐々に小さくなり、液組成が約5wt-ppm以下では激減し1に近づくことがわかった。この実測した気液平衡関係をもとに計算した段効率は、1.で得られたものに比べ大きくなったが、この場合にも低濃度領域では濃度の減少とともに段効率は小さくなり、気液平衡関係からだけでは段効率の低下を説明することはできなかった。従って、この点を明らかにすることが今後の課題である。
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