| 研究課題/領域番号 |
18560731
|
|---|
| 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 |
反応工学・プロセスシステム
|
|---|
| 研究機関 | 横浜国立大学 |
|---|
研究代表者 |
上ノ山 周 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (50233945)
|
|---|
| 研究分担者 |
仁志 和彦 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (20262412)
三角 隆太 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 特別研究教員 (40334635)
|
|---|
| 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 |
3,390千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 390千円)
2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
|
|---|
| キーワード | 電気抵抗トモグラフィー / 可視化手法 / 液液分散 / 相逆転現象 / 動的分散挙動 / 懸濁重合反応 |
|---|
| 研究概要 |
重合反応装置に多用される撹拌槽内における液液系分散の動的挙動を解明するために、トモグラフィー計測手法とリアルタイム高速画像処理システムの2つの可視化手法を用いて検討を行った。
まずトモグラフィー計測手法を用い、液液(水-油)2相系(油分5,10vol%)が撹拌槽において初期の分離2層状態から油層が分裂して水層に充分に分散する状態に至るまでの動的挙動を計測し、翼回転数ならびに分散相濃度等の操作条件と分散達成時間との相関関係を得るとともに、油層が分裂し槽全体に分散していく過程を槽内のバルクな流れとの関連において理解可能なものとした。つづいて水(分散相)/油(連続相)系(油分30vol%)から油(分散相)/水(連続相)系となる相逆転現象を、撹拌翼設置高さの突変により生起させ、同現象をトモグラフィー計測手法により捉えることに成功した。また油分をさらに高濃度にした条件(油分50vol%)において、翼回転数を経時的に変化させることにより、相逆転現象生起させ、同現象をトモグラフィー計測手法により捉えることに成功した。同相逆転現象は、水(分散相)/油(連続相)系と油(分散相)/水(連続相)系とが、ある時点までは可逆的に間断なく入れ替わる状態から、その時点に達すると油(分散相)/水(連続相)に系が固定され不可逆となることを明らかにした。
これと併行して、リアルタイム高速画像処理システムを用い、重合反応を伴わない場でのモノマー油滴分散状態の動的分散過程に関する検討から始めて、実際の懸濁重合反応場において液滴径分布を経時的に計測することにより、とくに重合反応の進行に伴う平均液滴径の動的変化に関する知見を得た。
今後は、これらの成果を踏まえ、より精緻な計測結果を積み上げることにより、重合反応場における液液分散状態の動的挙動の解明を行うとともに、同場における相逆転現象の把握とその機構解明に繋げることが期待される。
|
