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地球環境の立場から二酸化炭素の排出量削減を目的として、LNGの冷熱を利用した昇華法による二酸化炭素の固化除去システムを検討し、以下の成果を得た。
1.LNGの冷熱を利用した昇華法による新しい二酸化炭素の固化除去法を提案した。システムは大きく、直接システムと間接システムに分けられ、それぞれのシステムの長所および短所を示した。
2.システムの基礎研究として、二酸化炭素および水蒸気ミストの付着を考慮したミスト生成場における物質伝達率を実験的および解析的に明らかにした。これにより、従来ミスト生成は物質伝達の低下を意味するものと考えられていたのに対して、ミスト生成条件によっては物質伝達はむしろ増加することを明らかにし、ミスト付着を積極的に利用することによる昇華量増大の方向性に指針を与えた。
3.冷却面上に付着・成長する二酸化炭素霜と水蒸気霜の複合的な霜層成長を実験的および解析的に明らかにした。霜層の成長過程は両霜が混ざり合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層成長過程に大別された。これらの現象の把握により、二酸化炭素を霜として固化・除去する場合のサイクルの最適化に対し指針を与えた。
4.上記の成果により、スケールアップの効果とエネルギ効率の問題が残るが、二酸化炭素のミスト化および霜付着を用いた昇華法による二酸化炭素の固化除去システムはLNGの冷熱と合わせて考えることにより有効であるといえる。
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