| 研究課題/領域番号 |
06558066
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
吉田 邦夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70010808)
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| 研究分担者 |
桜井 誠 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60262052)
堤 敦司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (00188591)
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| キーワード | 流動層 / セメント焼成 / 噴流層 / 粒子混合 / スケールアップ |
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| 研究概要 |
研究成果は、コールドモデルによる粒子混合機構の解明と、セメント製造プラントを商業プラントにスケールアップする手法の開発に大別できる。
1)コールドモデルによる粒子混合の研究
提案した流動層セメント焼成プロセスは、上級の噴流層による造粒と下級の流動層による高温焼成の2行程から成る。1300℃近傍の高温下で流動焼成を粒子凝集のトラブル無しに進めるためには、上段の噴流動で均一粒径物を作ることが必要である。
そこで直径20.5cmの噴流層内に、直径5cm、長さ80cmのドラフト管を有する装置を作成し、粒子循環速度とガス流速間の関係を調べた。ドラフト管内及び粒子取り込み部の圧力変動を圧力変換器で測定し、また管内を上昇する粒子群(クラスター)の頻度を光学繊維を用いた換知器で測定した。加えて、管内の挙動をボラスコープを挿入して目視により観察した。
粒子はドラフト管下部の取り込み部からクラスターを形成して周期的に取り込まれて上昇していく。しかし、あるガス速度を越えると、クラスターが消え、均一な輸送相を形成して上昇することが明らかにされた。
2)流動層セメント焼成プロセスのスケールアップ
一日あたり20トンのクリーンカー製造能力を有する小型プラントから200トンの製造能力を有するプラントまでスケールアップをおこなった。現在も設計値の転換率と熱効率が維持できるかを目標に運転中である。全体システムのスケールアップは熱収支に基づいて言施し、噴流層と流動層は2次元的に拡大したが、均一造粒を実現するため分散板と原料送入に種々の改善を要した。
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