| 研究概要 |
1.吸着剤としてゼオライトおよび活性炭を, 吸着質として炭酸ガスおよびエチレンを選択した.
2.上記物質を用いた固定層吸着塔を構成し, 各吸着質の濃度パルスの移動速度と温度との関係を実測し, さらに吸着等温式を求めた.
3.移動層吸着塔の温度分布の制御方法として2つの方法を考察し, 実験的に検討した. 第1の方法は, 塔をn個集中定数系で近似した連立線形微分方程式に基づいたものであり, 非干渉化した多入力多出力形としての制御であり, 第2の方法は放物型偏微分方程式をフーリエ変換によってモード分野し各モードについてPID制御形構成するといった方法である.
直径の異なる2種類の塔について上記2種類の制御を実行したところ, いずれも良好な制御が行なえた. 特に, フーリエ変換を用いた方法は外乱にも強く, 極めて良好であることが確認された.
4.温度分布を付けた移動層吸着塔において, 炭酸ガスおよびエチレンを含むガスを濃縮する実験を行なった. 塔の各点でサンプリングしたガスをガスクロマトグラフィーによって分析した結果, 約20〜30倍の濃縮が行なわれていることが確認された. また, 濃縮の行なわれる位置も計算結果と一致した.
5.移動層における様々な温度勾配について実験を行なった結果, 温度勾配が緩慢な方が分離されやすく, 急峻な方が濃縮されやすいという結果が得られた.
6.問題点としては, 実験における濃縮率が計算による予測値よりも若干下回ったたこどか挙げられるが, これは, ガスおよび粒子の流れに乱れが生じているためであると考えられる.
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