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音場内において吸着速度が促進する現象に着目し、熱物質移動を伴う音場が吸脱着特性に及ぼす効果を解明することで、音場を高効率な物質分離場として利用した革新的分離プロセスの開発に繋がる知見を得ることを目的とする。本年度は、前年度に引き続き音波を入力することが可能な固定層型反応装置を用いてデータ収集を図るとともに、実験結果の再現性の確認を行った。試験については前年度までと同様、反応器内の任意の位置に吸着材を設置し、スピーカーにより反応器の共鳴周波数を入力することで、反応管内に音響定在波を発生させながら既定濃度のCO2ガスを反応器に供給し、出口ガスの濃度変化をCO2センサにより測定した。音場の強度および吸着材の設置位置を変化させ試験を実施し、出口ガスの濃度変化から音場がCO2吸着挙動にどのような影響を与えるかを評価した。その結果、本研究の実験条件下においては、音場における速度振幅の効果は確認されず、音場における圧力振幅の効果により、CO2吸着が促進されることを見出した。これは、通常の拡散では細孔の奥のガス置換されにくい部分に至るまで圧力振幅によりガス置換されるためと考えられる。ただし、促進現象の度合いは音場の強度に単純比例するわけではなく、適切な音場強度が存在する可能性が示唆され、場合によっては阻害されることも明らかとなった。これらの効果について音場特性との関係を解析し、CO2の吸着促進現象が生じる条件について取りまとめた。
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