| 研究課題/領域番号 |
62850162
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
化学工学
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
酒井 清隆 (酒井 清孝) 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063727)
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| 研究分担者 |
竹澤 真吾 医療法人善仁会横浜第一病院研究部, 研究室長 (30171630)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
1989年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1988年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1987年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
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| キーワード | ポリ四フッ化エチレン / 水蒸気透過流束 / 温度分極層 / 濃度分極層 / エチレングリコ-ル / 牛血液 / 牛血漿 / 曲路率 |
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| 研究概要 |
本研究は膜蒸留法による血液からの除水および透析液の再生を試みた。この研究の主な結果を、以下に示す。
1.PTFE膜を用いた撹拌型回分式平膜装置において水蒸気透過流束に対する温度分極層の影響を境膜伝熱係数を用いて解析し、その透過機構のモデル化に成功した。水-水系の膜の水蒸気透過係数は、膜の構造因子である空孔率と膜厚の比に比例することが明らかとなった。膜の水蒸気透過係数を空孔率と膜厚の比に対して点綴した傾きからPTFE膜の曲路率を求めたところ、1.27となった。
2.撹拌型回分式平膜装置を用いてエチレングリコ-ル水溶液、牛血液および牛血漿の温度および濃度分極層の挙動を検討した。膜面温度は熱収支式より、膜面濃度は熱収支式と濃度分極層での物質移動の収支式を組み合わせることによって算出した。その結果、撹拌回転数の上昇とともに高温側膜面温度は上昇し、膜面濃度は低下した。
3.透過液の組成分析よりNa^+,K^+,Cl^-の透過率は0.03%以下であり、透析液の再生の可能性が示唆された。
4.気-液系膜蒸留用の試作PTFE中空糸膜モジュ-ルの開発に成功し、牛血漿および牛血液からの除水において良好な結果が得られた。3.22gmol/kgエチレングリコ-ル水溶液系で熱効率を算出した結果、75%(空気流量40.4l/min)となった。一方、撹拌型回分式平膜装置を用いた液-液系膜蒸留の熱効率は、3.22gmol/kgエチレングリコ-ル水溶液系で55%(撹拌回転数16.7s^<-1>となった。これより空気-液系膜蒸留はエネルギ-効率が高いことが示唆された。
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