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超臨界CO2利用技術の高効率化へ向けた多成分系吸着挙動予測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289271
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関東北大学

研究代表者

猪股 宏  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10168479)

研究分担者 佐藤 善之  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50243598)
大田 昌樹  東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (50455804)
小野 巧  東北大学, 大学院工学研究科, 教育研究支援者 (20637243)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2013年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワードDubinin-Astakhov式 / 揮発性有機化合物 / 吸着平衡 / 推算手法 / 超臨界CO2 / VOC / 推算モデル / メソポーラスシリカ / ゼオライト / メソポーラスカーボン / 吸着 / VOC成分 / 吸着材 / 活性炭
研究成果の概要

超臨界CO2利用プロセスの高効率化を目的とし,実プロセスで想定される5種の揮発性有機化合物VOC(トルエン,デカン,ヘキサン,アセトン,メタノール)をモデル吸着質として,様々な物性を有する4種の吸着剤(活性炭,ゼオライト,メソポーラスシリカ,メソポーラスシリカ)に対する超臨界CO2雰囲気下における吸着平衡を測定,推算した.その結果,本研究で新たに開発したDA(Dubinin-Astakhov)-NIAST(Non-ideal adsorbed solution theory))モデルにより,様々な吸着剤に対する高精度のVOC多成分系吸着平衡の推算に成功した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Multicomponent (Binary and Ternary) Adsorption Equilibria of Volatile Organic Compounds (Acetone, Toluene, and n-Hexane) on Activated Carbon in Supercritical Carbon Dioxide2016

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Yoshiyuki Sato, Masaki Ota, Hiroshi Inomata
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 55 号: 7 ページ: 2163-2173

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.5b04383

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] VOCs (acetone, toluene, and n-hexane) adsorption equilibria on mesoporous silica (MCM-41) over a wide range of supercritical carbon dioxide conditions: Experimental and theoretical approach by the Dubinin-Astakhov equation2015

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato, Hiroshi Inomata
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria

      巻: 403 ページ: 78-84

    • DOI

      10.1016/j.fluid.2015.06.019

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prediction of VOCs adsorption equilibria on activated carbon in supercritical carbon dioxide over a wide range of temperature and pressure by using pure component adsorption data: Combined approach of the Dubinin–Astakhov equation and the non-ideal adsorbed solution theory (NIAST)2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato and Hiroshi Inomata
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria

      巻: 375 ページ: 293-305

    • DOI

      10.1016/j.fluid.2014.05.004

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A kinetic study of organic compounds (acetone, toluene, n-hexane and n-decane) adsorption behavior on activated carbon under supercritical carbon dioxide conditions at temperature from 313 to 353 K and at pressure from 4.2 to 15.0 MPa2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato and Hiroshi Inomata
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 95 ページ: 187-194

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2014.08.021

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurements and Dubinin-Astakhov correlation of adsorption equilibria of toluene, acetone, n-hexane, n-decane and methanol solutes in supercritical carbon dioxide on activated carbon at temperature from 313 to 353 K and at pressure from 4.2 to 15.0 MPa2013

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato and Hiroshi Inomata
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria

      巻: 344 ページ: 101-107

    • DOI

      10.1016/j.fluid.2013.01.014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a generalization model of VOCs adsorption equilibria on various adsorbents under supercritical carbon dioxide conditions by using the Dubinin-Astakhov equation2015

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato and Hiroshi Inomata
    • 学会等名
      7th International symposium on Molecular Thermodynamics and Molecular Simulation
    • 発表場所
      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] rediction of VOCs Adsorption Equilibria on Various Adsorbents in Supercritical Carbon Dioxide by Using Pure Component Adsorption Data2015

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato and Hiroshi Inomata
    • 学会等名
      7th International symposium on Molecular Thermodynamics and Molecular Simulation
    • 発表場所
      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of VOCs adsorption equilibria under supercritical carbon dioxide conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato and Hiroshi Inomata
    • 学会等名
      10th International Conference on Separation Science and Technology
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界CO2雰囲気下におけるVOC多成分系吸着平衡の測定及び推算モデルの開発2014

    • 著者名/発表者名
      宇敷育男,大田昌樹,佐藤善之,猪股宏
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 純成分吸着データを用いた活性炭に対する超臨界CO2-VOC混合系吸着平衡の高精度推算モデル開発2013

    • 著者名/発表者名
      宇敷育男, 大田昌樹, 佐藤善之, 猪股宏
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会,
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of an accurate prediction method for VOC adsorption equilibria under supercritical carbon dioxide conditions2013

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato and Hiroshi Inomata
    • 学会等名
      International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of VOCs adsorption equilibria on activated carbon under supercritical carbon dioxide conditions by using pure components data2013

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ushiki, Masaki Ota, Yoshiyuki Sato and Hiroshi Inomata,
    • 学会等名
      2013 AIChE annual meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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