| 研究課題/領域番号 |
22K04569
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
小野 正夫 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 研究員 (80399526)
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| 研究分担者 |
馬 驍 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 研究員 (10825920)
城田 英之 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 研究員 (40344238)
藤田 勇 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 領域長 (40360763)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 油処理 / 重油エマルション化 / 重油の流動性 / 重油回収技術 / 高圧ジェット / エジェクター / 重油のエマルション化 / 重油の粘度変化 / 重油と界面活性剤 / エマルション / 重油 / 界面活性剤 / 粘度 / 流動性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
海底に沈んだタンカー等の残存油は低温環境下で高粘度化し回収が難しくなる。また、船舶からの油流出事故で主な原因となるＣ重油は、海洋で海水と混ざることによって高粘度の油となり回収船で回収した油の荷役作業は容易ではなくなる。そこで、重油に水及び界面活性剤の混合液を加え、最適な条件でエマルション化することによって流動性の促進を図り、沈船内の残存重油の回収効率を向上させた新たな回収技術を開発を行う。また、流出油を回収した油回収船からの高粘度油の荷役作業の移送配管系においても、新たな回収技術を用いた重油回収分離システムの確立を図る。
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| 研究実績の概要 |
高粘度重質油のエマルション化による流動性の向上を図るための基礎的特性として、C重油等の高粘度物質の内部で水と界面活性剤の混合液を高圧ジェットで噴射した場合の3成分の混合状態とエマルション化及び拡散状態を調べる実験を行った。実験に用いた容器は幅を狭くし可視化に適した透明アクリル容器を製作し実施した。また、実験で用いた高粘度物質についても可視化に適した透明高粘度シリコンオイル（3000 cst-30000 cst）を使用した。実験では透明アクリル容器内にシリコンオイルを2/3程度充填し、容器内の底部に予めセットしておいた高圧ジェット噴射ノズルから水と界面活性剤の混合液を高圧（3MPa）でシリコンオイル内に噴射し状態観察をおこなった。その結果、エマルション化の状態と混合範囲および容器内での流動状態を把握することができた。高粘度物質の回収移送技術については今回高圧ジェット（～5MPa）を利用したエジェクター方式による回収移送実験を行った。その結果、移送管内でエマルション化を発生させることで流動性が向上し移送効率が良くなることが確認できた。この結果を基にさらなる効率化と実用化に向けた高粘度物質の回収技術の開発を進めていく。回収後のC重油・水・界面活性剤の混合液の分離技術としてマイクロバブル等を用いて短時間に効率良く重油と水とを分離させる実験を実施した。結果より、ある程度混合液は比重差により分離され、さらにマイクロバブルによって短時間における分離促進が期待されたが、容器内の混合液がC重油で黒くなりその効果を十分に把握することができなかった。これらの結果を基に次年度では実用化に向けた新たな回収分離技術の開発について研究を実施する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
高粘度重油の回収移送実験を実施し、C重油・水・界面活性剤によるエマルション化によって流動性は向上し良好な結果を得ることができた。さらなる効率化と実用化を図るため来年度ではエジェクター近傍のエマルション化と流動状態の特性を把握するための研究方法等について検討中である。また、回収したC重油・水・界面活性剤の混合油をマイクロバブル等を用いて短時間で重油と水に分離させ、回収水を再利用する技術についても実用化に向けた実験装置、実験方法等について検討中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今回の高粘度重油回収移送分離実験で得られた結果を基にさらなる効率化を図るための基礎実験を実施する。回収技術については回収時のタンク内のエジェクター装置近傍における重油等の流動状態の把握とエジェクター近傍における流動促進化のための予備的なエマルション化方法等について検討する。回収混合油の分離技術については遠心分離方法、サイクロン方式等についても検討し、短時間で重油と水を分離し回収した水を再利用できるための最適な方法について検討する。さらにそれぞれの結果から総合的に実用化に向けた基礎的な実験を実施し、システムの構築を図るための研究を進める。
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