| 研究課題/領域番号 |
09650824
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化学工学一般
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
中村 正秋 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30023279)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
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| キーワード | 地熱水 / シリカスケール / シリカ除去 / シード添加法 / シリカゲルシード / シリカモノマー / シード添加 / シリカポリマー |
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| 研究概要 |
地熱水からのシリカ除去のためにシリカゲルを用いたシード添加法を提案し、シリカスケールがシードに析出する様子を実験的に検討した。
(1) シードを模擬地熱水に添加し、シードの粒子径・初期比表面積・初期気孔径がシリカ除去性能に及ぼす効果を検討した。シリカ析出量や細孔面積などの最終値にシード粒子径が及ぼす影響はあまり見られなかった。しかし、シードの初期細孔径を増加させると、粒子の単位表面積あたりのシリカ析出量は増加した。シリカの析出速度係数は、シード粒子径を減少させるほど増加し、初期細孔径を増加させるほど増加した。
(2) pHおよび種々の操作条件がシリカ除去性能に及ぼす影響を検討した。本研究では地熱水を地上に噴出させた後、気液分離する操作を想定し、pHを調整し終えた時点からシードを添加するまでの期間をプレシーディング時間、シードを添加してからの期間を反応時間と定義する。プレシーディング時間を0〜3600秒まで変化させ、初期シード濃度を0.1〜2.0kg-seed・m^<-3>まで変化させた。
初期シリカ濃度が0.50kg-SiO2・m^<-3>のとき、シリカ除去量は初期pHの増加とともに増加する(ただし、実験範囲pH=5〜9)。一方、初期pHが同じとき、シリカ除去量は温度の増加とともに増加し、初期シリカ濃度の減少とともに増加する。シリカ除去量は、初期シリカ濃度が低い場合(0.50kg-SiO2・m^<-3>)はプレシーディング時間によって影響されないが、初期シリカ濃度が比較的高い場合(0.70kg-SiO2・m^<-3>)プレシーディング時間が長くなるにしたがっては大きく減少する。一方、初期シリカ濃度が低い場合(0.50kg-SiO2・m^<-3>)、プレシーディング時間はシリカ除去効率に影響を及ぼさない。
(3) 溶存塩がシリカ除去性能に及ぼす影響を検討した。このため、国内外の実際の地熱水中に溶解しているイオンとシード(シリカゲル粒子)を模擬地熱水に加え、シードに析出するシリカ除去量を測定した。カリウムおよびナトリウムイオンは、塩析効果によって過飽和度を増加させ、結果としてシリカ除去を促進する。カルシウムおよび鉄イオンは、塩析効果とともにシリカ化合物を生成して、シリカ除去を促進する。ホウ酸はシリカ除去にほとんど影響しない。
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