• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

化学分析の省力化を目指した液々向流型マイクロ抽出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17656303
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 原子力学
研究機関東京工業大学

研究代表者

竹下 健二  東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (80282870)

研究分担者 大庭 武泰  東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (10313371)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード抽出器 / 液々向流 / 多段抽出 / 化学分析 / 核燃料再処理 / Taylor渦 / Taylor-Couette流 / ホールドアップ / マイクロ反応器
研究概要

本研究では、原子力施設における液々抽出を利用した化学分析の省力化・廃液発生量の低減化を目指して・一台で多段抽出が可能な「液々向流型遠心抽出器」を開発する。以下に本年度の研究成果を要約する。
○遠心抽出装置は内管回転・外管固定型で、装置の大きさは内管30mm(外径)と外管35mm内径)、隙間5mm有効高さ200mmある。内管の回転数と油水供給流量を変化させて、これら因子と油水向流流れの安定性及び抽出性能の関係を調べた。
○内管回転数と油水流量は油水向流の安定性に大きく影響した。内管回転数が800rpm以上では連続相(水相)に明確なtaylor-Couette流が形成され、油相は内管表面の強いせん断カで高分散された。分散された油相はTaylor渦列の内管表面への吸い込み流れにのって内管表面に蓄積され、Taylor渦の吸い込み位置に特異な輪状構造を形成した。内管の回転数を増加すると、こうした特異な油相の輪状構造はさらに明確になり、油相がさらに蓄積されて装置内の油相ホールドアップが増加した。
○1mM Zn(NO_3)_2を含む水溶液(水相)と10mM D2EHPA/ドデカン溶液(有機相)を向流で流してZnの連続抽出実験を行い、内管回転数と油水流量のZn抽出能への影響を調べた。内管回転数及び油木流量を増加するほどZn抽出能は向上した。ミキサーセトラーカスケード計算コードを用いて理論抽出段数の解析を行ったところ、油相ホールドアップの増加に従って理論抽出段数が増加した。
○本年度の研究成果で特出すべき点は水相の粘度調整をすることなく、通常の抽出条件で液々多段抽出が達成できたことである。油相ホールドアップが多い運転条件において効率的な多段抽出が実現でき、本抽出装置で最大3段の理論抽出段数が得られた。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Taylor-Couette流を利用した向流遠心抽出装置の開発2007

    • 著者名/発表者名
      竹下健二, 岡田 豊
    • 雑誌名

      日本原子力学会「2007年春の年会」講演要旨集

    • NAID

      130007032306

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 油水向流型液々抽出装置の開発2007

    • 著者名/発表者名
      岡田 豊, 竹下 健二
    • 雑誌名

      化学工学会 第72年会 講演要旨集

    • NAID

      130004665581

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Counter-current Multistage Extraction of Heavy Metal by Centrifuge Extractor with Taylor-Couette Flow2007

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takeshita
    • 雑誌名

      Proc.of the Fifteenth International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Taylor-Couette流を利用した液々向流型遠心抽出装置の開発2006

    • 著者名/発表者名
      岡田 豊, 竹下 健二
    • 雑誌名

      化学工学会 第38回秋季大会 (予稿集)

    • NAID

      130004664291

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Taylor-Couette流を伴う遠心抽出装置による金属イオンの多段分離2006

    • 著者名/発表者名
      岡田 豊, 竹下 健二
    • 雑誌名

      第25回溶媒抽出討論会 講演要旨集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Continuous Counter-current Multistage Extraction by Centrifuge Extractor with Taylor-Couette Flow2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Okada, K.Takeshita, Y.Usui
    • 雑誌名

      Proc. of International Workshop on Process Intensification in Fluid and Particle Engineering

      ページ: 66-67

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Centrifuge Extractor with Counter-current Flow of Water and Oil2005

    • 著者名/発表者名
      竹下健二
    • 雑誌名

      Proc.of ICSST05-KJ(7th International Conference on Separation Science and Technology Between Korea and Japan)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 遠心力を伴う円環状微小流路内における油水向流操作の安定性2005

    • 著者名/発表者名
      臼井 康晴
    • 雑誌名

      化学工学会 第37回秋季大会研究発表講演要旨集 2005f

      ページ: 522-522

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Taylor-Couette流を利用した向流型遠心抽出装置による多段抽出操作2005

    • 著者名/発表者名
      臼井 康晴
    • 雑誌名

      第24回溶媒抽出討論会講演要旨集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi