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速度論モデルに基づく反応蒸留プロセス解析モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18560720
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

森 秀樹  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (70166370)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,480千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 180千円)
2007年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード蒸留プロセス / 速度論モデル / 反応蒸留 / 解析モデル / 物質移動係数 / 反応速度式
研究概要

1.速度論モデルへ反応項を導入した解析プログラムの作成段または充填物の1セグメント毎に熱・物質収支式を解く速度論モデルを用いた解法へ反応速度項を液相バルクへ導入した反応蒸留プロセス解析のためのシミュレーションプログラムを作成した。
2.物質移動係数推算モデル式の改良比表面積が250m^2,350m^2の2種類の金属規則充填物を用いた充填蒸留塔パイロットプラントのアルコールー水系の2成分系,3成分系蒸留実験結果(塔内液組成分布,温度分布)を元に,Bravoらによって提案された気相側物質移動係数相関式とHenriques de Britoらの気液有効界面積の相関式のパラメータを同時に最適化手法により決定し,推算精度向上した。
3.オルダーショウ型蒸留装置を用いた反応蒸留実験とシミュレーションモデルの検証速度論モデルを用いた全還流蒸留計算プログラムに反応項を導入し,オルダーショウ型蒸留装置(多孔板トレイ,7段;スチル,1リットル)の全還流反応蒸留実験を解析するためのシミュレーションプログラムを作成し,実験結果との比較を行った。
4.酢酸エチル合成反応の速度式の検証3.の結果を受け,反応速度式を検証するために,Runge-Kutta法とBox-Complex法を組み合わせた最適化プログラムを作成し,温度を変えた回分式反応実験により得られた組成変化を再現できるように反応速度係を決定し直した。これにより任意の時間におけるスチル内液組成を良く表すことができるようになった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 学会発表 (14件)

  • [学会発表] 酢酸エチル合成反応を伴う反応蒸留プロセスの解析2008

    • 著者名/発表者名
      平井 伸尭
    • 学会等名
      分離技術会年会2008
    • 発表場所
      明治大学(川崎)
    • 年月日
      2008-06-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of Reactive Distillation Process With a Rate-Based Model2008

    • 著者名/発表者名
      SHIMADA, Daisuke
    • 学会等名
      The Society of Chemical Engineers, Japan, Autumn Meeting
    • 発表場所
      Hokkaido Univ.(Sapporo)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Study on Mass and Heat Transfer Characteristics with Different Structures of Vapor-Liquid Contactoer2008

    • 著者名/発表者名
      KAI, Shun
    • 学会等名
      The Society of Chemical Engineers, Japan, Autumn Meeting
    • 発表場所
      Hokkaido Univ.(Sapporo)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of Reactive Distillation Process with Ethyl acetate Synthesis2008

    • 著者名/発表者名
      HIRAI, Nobutaka
    • 学会等名
      The Society of Separation Process Engineer, Japan, Annual Meeting 2008
    • 発表場所
      Meiji Univ.(Kawasaki)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 反応蒸留プロセスの速度論モデルによる解析2007

    • 著者名/発表者名
      島田 大輔
    • 学会等名
      化学工学会第39回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2007-09-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 種々の気液向流接触構造における熱・物質移動特性の一考察2007

    • 著者名/発表者名
      甲斐 瞬
    • 学会等名
      化学工学会第39回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2007-09-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 種々の気液向流接触構造における熱、物質移動特性の一考察2007

    • 著者名/発表者名
      甲斐 瞬
    • 学会等名
      化学工学会第39回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2007-09-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 速度論モデルによるオルダーショウ塔蒸留実験の解析2007

    • 著者名/発表者名
      島田 大輔
    • 学会等名
      分離技術年会2007
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋)
    • 年月日
      2007-06-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 気液向流接触における熱・物質移動特性の評価2007

    • 著者名/発表者名
      甲斐 瞬
    • 学会等名
      分離技術年会2007
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋)
    • 年月日
      2007-06-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 気液交流接触における熱、物質移動特性の評価2007

    • 著者名/発表者名
      甲斐 瞬
    • 学会等名
      分離技術年会2007
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋)
    • 年月日
      2007-06-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Oldershaw Distillation Column with a Rate-Based Model2007

    • 著者名/発表者名
      SHIMADA, Daisuke
    • 学会等名
      The Society of Separation Process Engineer, Japan, Annual Meeting
    • 発表場所
      Nagoya Inst. of Tech.(Nagoya)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Evaluation of Mass and Heat Transfer Characteristics in Counter Current Contact of Vapor and Liquid2007

    • 著者名/発表者名
      KAI, Shun
    • 学会等名
      The Society of Separation Process Engineer, Japan, Annual Liquid 2007
    • 発表場所
      Nagoya Inst. of Tech.(Nagoya)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 金属規則充填物の物質移動特性相関について2006

    • 著者名/発表者名
      森 秀樹
    • 学会等名
      化学工学会第38回秋季大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2006-09-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Correlation of Mass Transfer Characteristics of Metal Structured Packing2006

    • 著者名/発表者名
      MORI, Hideki
    • 学会等名
      The Society of Chemical Engineers, Japan, 38th Autumn Meeting, Sept
    • 発表場所
      Fukuoka Univ (Fukuoka)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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