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LNGの冷熱を利用したCO_2の固化除去システムとして提案されたCO_2ミストにより分離回収する直接システムに加えて、熱交換器を介してCO_2霜として冷却面に付着させ分離回収する間接システムが提案された。間接システムの基礎となるLNGによる二酸化炭素霜の生成過程として、ミスト生成をともなう物質伝達および二酸化炭素・水蒸気霜の複合成長の二つの観点から検討が進められた。得られた成果を以下に示す。
1.上向き冷却面と下向き冷却面を用いたミスト生成をともなう物質伝達率の実験を行い、両者で物質伝達率が異なることを明らかにし、合わせて従来の飽和ミストモデルによる計算と実験結果とは大きなずれを生じることを示した。
2.ミスト生成場での物質伝達率を議論するには、生成したミストの冷却面への付着を考慮することが重要であることが明らかにされ、熱泳動および重力沈降によるミスト移動を含めた物質伝達率の整理が示された。
3.二酸化炭素と水蒸気の二つの凝結性ガスが含まれる系において、二酸化炭素霜と水蒸気霜の複合成長が実験的に明らかにされ、成長過程は両霜が混ざりあって成長する混合霜層成長過程と水蒸気霜が優位に成長する水蒸気霜成長過程に大別された。
4.上記の両成長過程に対する二酸化炭素霜と水蒸気霜の複合成長理論が提案され、計算結果と実験結果との比較検討によりモデルの妥当性を示した。
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