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O/W型エマルジョンの革新的解乳化プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04554
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関大阪府立大学

研究代表者

武藤 明徳  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00174243)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
キーワードエマルジョン / 解乳化 / 交流電場 / 連続解乳化 / クリーミング / 廃棄物再資源化 / 水中油乳化液 / マイクロデバイス / 電場印可 / 凝集 / 濃縮 / エマルジョン破壊 / O/Wエマルジョン / 静置操作 / 油相成分濃縮 / 化学工学 / 環境技術 / 水資源 / フローケミストリー / 相分離 / マイクロ・ナノデバイス
研究成果の概要

本研究では,非イオン性界面活性剤を用いて調製した油成分が希薄なO/Wエマルジョンに電場を印加することで解乳化を促進できることを見出した。電場印加によるO/W型エマルジョンの解乳化促進効果は,液滴の粒子径が大きいほど高くなった。さらに,電界強度を高くし,液滴間に作用する静電気力を大きくすること,前処理としてクリーミングによる濃縮を行い,最大の静電気力が作用する時間を増加させることでそれぞれ解乳化を促進できた。従来の理論により合理的に説明できる新規な解乳化方法を提案された。電場印可によりクリーミングがなぜ促進されたのか、新しい課題を見いだされた。界面化学の観点から検討すべき現象である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

実際のエマルジョンには油成分が希薄なO/W(油滴水中)型エマルジョンも多く排出され,この廃エマルジョンの処理は水分が多いゆえに燃焼処理にも負担が大きく,早急にその処理法の開発が求められている。本研究では,交流電場を約3分照射し、24時間静置することによりO/Wのクリーミングが促進され、このクリーミングされた濃縮されたO/Wエマルジョンに対して、電場照射することにより、解乳化が起こり有機溶媒を回収することに成功した。学術的にはエマルジョンに関する新しい現象を提起し、社会的にはこれまで大量の熱エネルギーを費やして処分そいてきたO/Wエマルジョンの処理法を提案する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 電場印加による解乳化装置および解乳化方法2018

    • 著者名/発表者名
      武藤明徳
    • 雑誌名

      分離技術のシーズとライセンス技術の実用化

      巻: 1 ページ: 101-107

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エマルジョンの油相体積分率がマイクロ流路内の交流電場による解乳化におよぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      溝口祐樹,平口悠一, 衣川康一朗, 西岡優介,武藤明徳
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Demulsification of oil-in-water emulsions by an alternative electric field: Droplet size distribution and demulsification efficiency2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mizoguchi, Akinori Muto
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Process Intensification
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ流路を用いた電場印加法によるO/W型エマルジョンの解乳化2018

    • 著者名/発表者名
      溝口 祐樹、武藤 明徳
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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