| 研究課題/領域番号 |
19K15337
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | fine bubbles / slug flow / gas absorption / small channels / ファインバブル / 化学工学 / 連続操作 / ガス吸収速度 / マイクロ流路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Finebubbles (FB) and microchannels (MC) can improve gas-liquid mass transfer because FB can surpass the gas saturation concentration in the liquid, and MC can enhance the viscous force,and diffusion. Such enhancement opens the possibility to develop new applications in continuous processes.
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| 研究成果の概要 |
この研究期間中に、いくつかのファインバブル（FB）ノズルのプロトタイプが開発し、3Dプリントされた。開発したノズルの性能は、いくつかの気液比の下でのガス吸収性能によって評価された。最良の動作条件では、バッチ式動作で20分以内に水の酸素濃度が過飽和状態になった。そして、液中に含まれるFBをNTA法を用いて測定を行った。その結果、100nm～300nmの大きさのFBが1mLあたり平均3.5億個含まれていることがわかった。
細い流路でのスラグ流を用いた場合、液体スラグの内部循環によりFBが変形し、その数や大きさが変化することがわかった。1mLあたり3億個以上のFBが連続的に発生した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般的に、FBはバッチ式に生成され、液体の高流量に生成される。本研究では、FBノズルを開発し、小流量の液体に対応し、連続的にFBを発生させることができた。この研究は、マイクロ化学プロセスへの応用が期待できる。
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