多成分共沸系の膜＋蒸留複合プロセスの解析法の開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06890
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 森 秀樹 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70166370)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 膜分離 / 蒸留 / 複合化プロセス

研究成果の概要

膜と蒸留を組み合わせた複合化プロセスを，共沸混合物を形成する2成分系，3成分系混合物の分離へ適用する際に，気液平衡関係，膜性能（透過率，分離係数）がプロセスの分離特性に及ぼす影響をシミュレーションによって考察した。シミュレーションにはFORTRANにより開発した自作プログラムと商用プロセスシミュレータ(PRO/II)を使用した。
膜性能が高い場合は1本の蒸留塔との組み合わせ，膜性能が低い場合は2本の蒸留塔との組み合わせにより成分分離が可能となることを，x-y線図(2成分系），三角組成線図(3成分系)の上にプロットした，プロセス内の組成分布によって示した。

自由記述の分野

化学工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

膜と蒸留の複合化プロセスは高性能膜を利用することによる省エネルギー技術として提案されたが，現状では分離する成分系によっては必ずしも高性能の膜が開発されているとは言えない。本研究では，特に，蒸留による分離が難しい共沸系に対して高性能の膜は当然のことながら，低性能の膜を用いても分離が可能となる複合プロセスの構成を提案したことにより，共沸・抽出蒸留のような第3成分を用いない環境にやさしい分離プロセスとして，複合化プロセスの実プロセスへの導入検討の促進に貢献できると考える。