| 研究課題/領域番号 |
08555193
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
岡本 健一 山口大学, 工学部, 教授 (20029218)
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| 研究分担者 |
阿部 淳 三井造船(株), 環境エネルギー統括部, 主幹研究員
近藤 正和 三井造船(株), 千葉研究所, 主幹研究員
田中 一宏 山口大学, 工学部, 助教授 (30188289)
喜多 英敏 山口大学, 工学部, 助教授 (10177826)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| キーワード | 膜分離 / ゼオライト膜 / パーベーパレーション / 蒸気透過 / 有機液体分離 / 無機膜 |
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| 研究概要 |
優れた耐久性、耐熱性が期待される膜素材として無機膜を浸透気化分離へ適用する目的でゼオライトに着目し、水熱合成合成法によるゼオライト膜の設計指針を詳細に検討しチューブラー型の膜モジュールを設計製作した結果、以下の成果を得た。
1.水熱合成法で、管状の多孔質支持体上にA型、Y型およびZSM-5ゼオライト膜を製膜する最適条件を確立した。2.A型膜は水/有機液体混合物に対して優れた水選択透過性(例えば75℃、エタノール90wt%水溶液に対して透過流束2.2kg/m^2h、分離係数10000以上)を示すことを確認し、直径1.2cm、長さ80cmの管状の多孔質支持体上に製膜したA型ゼオライト膜を17本装着した膜モジュールを作製した。3.Y型ゼオライト膜は、メタノール/メチル-t-ブチルエーテル、エタノール/エチル-t-ブチルエーテル、やメタノール/ベンゼン等の浸透気化分離において優れたアルコール選択透過性を示した。さらにZSM-5ゼオライト膜は既報の通り、水/アルコール系でアルコール選択性を示すことを確認した。4.全長80cmのA型ゼオライト膜からなるチューブラー型の膜モジュール(膜面積0.5m^2)は、同一円筒シェル内へのチューブラー膜の充填密度を上げかつ膜面上の線速を一定値以上に保持するため、膜を相互に差し入れるタイプを採用した。試作したNaA型ゼオライト膜モジュールは、従来の有機高分子膜を採用したプレート&フレーム型の脱水用膜モジュールと比べ、非常に遅い液流速でもモジュール性能は高く単管での性能を保持でき、高い浸透気化分離性能を示した小型膜(全長10〜20cm)と同様、優れた水選択透過性を示し、実用化膜モジュールを試作することができた。
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