| 研究概要 |
研究課題の実験計画に基づき新規な攪拌翼を備えた液液抽出塔を開発し,装置効率におよぼす諸効果を調べた.
1.アクティブタービン翼からの液滴生成:新規な攪拌翼である回転静止混合器流路内の分散相,連続相の流動を可視化するため,タービン翼をアクリル樹脂で作成した1段装置を試作した.実験は連続相に水,分散相にヨウ素で着色した3種類の有機相を用い,流路内の両相の流動,液滴生成機構および液滴径を可視化により調べた.その結果,流路内の両相の流動は分散相流量および翼回転速度により複雑で,それに対応して液滴の生成機構の複雑であった.液滴径分布は攪拌速度と共にbimodalからunimodal分布形へと移行し,Sauter平均滴径は文献の実験相関式の計算値とよく一致した.
2.アクティブ・タービン翼攪拌液液抽出塔の流動特性:4段の攪拌段を有する液液抽出塔を試作し,水(連続相)/トルエン(分散相)を用いて,分散相ホールドアップ分率および溢汪限界特性におよぼす分散相,連続相の各流量および攪拌速度の影響を調べた.分散相ホールドアップでは上部セトラ-段の下段で特異な特性を示した.分散相溢汪限界流量におよぼす連続相流量と攪拌速度の影響を調べ,限界分散相流量は攪拌速度の2.67rps付近で極大値を持ち,連続相流量の増加と共に減少することがわかった.現在,KC1溶液とトレーサとしてパルス応答法により連続相の混合特性を調べている.
3.液液抽出塔の物質移動特性:水(連続相)/アセトン(移動物質)/トルエン(分散相)を用いて抽出効率におよぼす分散相,連続相の各流量および攪拌速度の影響を調べた.装置の性能評価として塔単位高さ当たりの理論段数を用い,従来装置との比較を行った.ある処理流量で最高抽出効率をえるには最適攪拌速度があること,本装置の性能評価は報告されている従来装置より良好であることがわかった.
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