| 研究課題/領域番号 |
14350530
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
木下 睦 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70261592)
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| 研究分担者 |
菅井 裕一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70333862)
榎本 兵治 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80005412)
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| キーワード | 水熱反応 / 湿式酸化 / 亜臨界水 / 超臨界二酸化炭素 / 膜分離 / イオン交換膜 / 逆浸透膜 / 廃棄物処理 |
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| 研究概要 |
本年度は、まず、主に水と二酸化炭素の混合系について、温度・圧力及び水と二酸化炭素の混合比の変化により、それぞれの相の挙動ならびに状態についての基礎知見を得ることを目的として次のような検討を行った。
(1)超臨界二酸化炭素は、炭化水素、アルコール、カルボン酸等の分子量の小さい無極性あるいは微極性の物質と完全に溶解するか、かなり高い飽和溶解度を有し、また、溶解力が温度や圧力によって大きく変化するので、温度や圧力の制御により、溶液中の有用成分を高純度で分離することが可能である。しかしながら亜臨界状態の高温熱水が共存する系では二酸化炭素の水相への溶解など不明な点が多く有機物の存在する系で分離・濃縮を最適化した流通式システムを設計するのは困難である。そこで、既存の設備である超臨界振動光解析装置のラマン散乱測定用高温高圧セルに新たな光学窓を設置して水-二酸化炭素二成分系の高温高圧流体についてラマン散乱に加え目視ならびに透過光による分光学的計測を可能とするため、既設の高温高圧セルを改造新たに光学窓を設け透過光を用いた計測を可能なセルを製作した。
(2)(1)のセルを用い、水-二酸化炭素混合系流体の高温・高圧条件下において混合系で流体を観察した。境界の消滅などの現象は観察できなかったが、二酸化炭素と水の比が散乱光の強度ならびに吸光度に影響することを見出した。
次に、それぞれの低級カルボン酸やアルコール糖類等の水溶液系における分離・濃縮ついて、機能性膜分離試験用バッチ式テストセルを用いて低級カルボン酸の濃縮を機能性膜の選択ならびに水溶液系における分離・濃縮条件の最適条件を検討した。
(3)低級カルボン酸塩のイオン交換膜,および逆浸透幕による濃縮効果を確認した。
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