| 研究概要 |
天然ガス液化技術(GTL : Gas To Liquid)では,FT(Fisher-Tropsh)合成反応,すなわち微粒子を固体触媒とする高濃度スラリー内の固気液接触反応が要となる。本研究では,各種化学反応塔内スラリー系固気液三相反応性流れの汎用計算技術の開発と普及を全体構想としており,このうち本応募研究では,(1)スラリー系固気液三相気泡流の三次元熱流動計算手法の開発,(2)気泡の合体及び分裂特性に及ぼす粒子性状及び流体物性の影響のモデル化,(3)FT反応モデルの構築,(4)単純形状気泡塔内スラリー系固気液三相気泡流の流動特性に関する実験データベースの構築を目的とする
平成22年度は、前年度の実施内容を踏まえ、以下の項目を実施した.(1)前年度開発した多流体モデルと界面追跡法のハイブリッドモデルであるスラリー系固気液三相気泡流計算手法に,スラリー環境下気泡合体・分裂モデルを組み込み,多流体モデルと界面追跡法のハイブリッド手法に基づく固気液三相多分散気泡流計算手法を構築した.(2)前年度開発した電気伝導プローブによる高濃度スラリー内の気泡計測手法を用いて,粒子径・粒子表面性状・粒子濃度等が気泡の合体・分裂に及ぼす効果に関する実験を実施し,既存の気液二相気泡流用合体・分裂モデルとの比較検討した.(3)石油公団が実施した勇払GTLパイロットプラント試験データや公開文献掲載データを収集・整理し,化学反応式,反応速度定数,化学平衡定数などの化学種成分保存方程式を解く際に必要となるモデル定数を整理した.(4)気相流量・流入気泡径・粒子径・粒子密度・粒子濃度・流体物性を実験パラメータとして,気泡塔内スラリー系固気液三相気泡流内の気相速度・気相体積率・気泡径分布を測定した
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