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2011 年度 研究成果報告書

核種分離プロセスの高度化を目指した液々向流遠心抽出装置の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 21360466
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関東京工業大学

研究代表者

竹下 健二  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (80282870)

研究分担者 木倉 宏成  東京工業大学, ソリューション研究機構, 准教授 (00302985)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワード遠心抽出 / 液々向流 / Taylor-Couette流 / 多段分離 / 分散 / 核種分離 / 流動可視化
研究概要

Taylor-Couette流を伴う液々向流型遠心抽出装置を提案し、装置の高性能化を達成するために次の3つの課題を検討した。
(1)油水向流の安定性向上
(2)油水エマルジョンを用いた高効率抽出
(3)装置のスケールアップとプロセス検証
その結果、液々向流を安定化させ、油相を高分散化するための油相、水相及び内筒の物性を明らかにした。また、油水をエマルジョン化してPEG(ポリエチレングリコール)で安定化することで、10段以上の高い抽出理論段数(高速抽出)が達成できた。装置の大型化(塔高を高くすること)によって、高抽出理論段数の正抽出と高速逆抽出が可能であることが明らかにされた。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 軸流を伴うテーラークエッテ渦流れのUVP計測2011

    • 著者名/発表者名
      高橋秀治、木倉宏成、竹下健二、有冨正憲
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 76 ページ: 1006-1010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Taylor-Couette vortex flow with counter flow2011

    • 著者名/発表者名
      H. Takehashi, H. Kikura, K. Takeshita, M. Aritomi
    • 雑誌名

      J. Japanese Society for Experimental Mechanics

      巻: 11 ページ: 168-173

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of Centrifuge Extraction Operation by Visualization of Oil-water Countercurrent Flow2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, R. Makabe, K. Takeshita, H. Kikura
    • 雑誌名

      17th International Conference on Separation Science and Technology for Energy Applications

      巻: p-53

  • [雑誌論文] Visualization of Oil-water Flow in Countercurrent Centrifuge Extractor by UVP Measurement and Numerical Calculation2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakase, R. Makabe, K. Takeshita
    • 雑誌名

      1st China-Japan Academic Symposium on Nuclear Fuel Cycle

      ページ: 6-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Dispersed Phase Flow in Centrifugal Extractor Using Taylor-Couette Vortex Flow2011

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, H. Kikura, K. Takeshitaand M. Aritomi
    • 雑誌名

      The 8th ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference

      巻: AJTEC ページ: 2011-44403

    • 査読あり
  • [雑誌論文] aylor-Couette流を伴う液々向流型遠心抽出装置の開発2010

    • 著者名/発表者名
      竹下健二
    • 雑誌名

      混相流学会誌

      巻: 24(3) ページ: 267-274

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Taylor Vortex on Counter Flow2010

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, H. Kikura, K. Takeshitaand M. Aritomi
    • 雑誌名

      5thInternational Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics

      巻: No.149

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flow Characteristics of Taylor vortices in a new type liquid-liquid countercurrent centrifugal extractor2010

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, H. Kikura, K. Takeshitaand M. Aritomi
    • 雑誌名

      The 8thInternational Topical Meeting onNuclear Thermal-Hydraulicsq

      巻: No.N8P0304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flow Field Measurement of Taylor-Couette Vortex Flow with Axial Flow using UVP2010

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, H. Kikura, K. Takeshitaand M. Aritomi
    • 雑誌名

      The14th International Symposium on Flow Visualization

    • 査読あり
  • [学会発表] VOFモデルによる液々向流型遠心抽出器内の油水流動解析2012

    • 著者名/発表者名
      中瀬正彦、竹下健二
    • 学会等名
      日本原子力学会2012春の年会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] 液々向流型遠心抽出器内の油水分散挙動解析2012

    • 著者名/発表者名
      中瀬正彦、竹下健二
    • 学会等名
      化学工学会第77年会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] 液々向流型遠心抽出器の流動場解析による油水分散性の評価2011

    • 著者名/発表者名
      中瀬正彦、竹下健二
    • 学会等名
      日本原子力学会関東甲越支部若手発表会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] 液々向流型遠心抽出装置の油水流動と抽出効率の関係2011

    • 著者名/発表者名
      中瀬正彦、竹下健二
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年秋の大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 遠心抽出装置内テイラークエット渦流れの可視化と超音波計測2010

    • 著者名/発表者名
      高橋秀治、木倉宏成、竹下健二、有冨正憲
    • 学会等名
      日本実験力学会2010年度年次講演会講演論文集
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2010-08-17
  • [学会発表] 遠心抽出装置内のテイラークエット渦流れの超音波流速分布計測2010

    • 著者名/発表者名
      高橋秀治、木倉宏成、竹下健二、有冨正憲
    • 学会等名
      日本混相流学会年会講演会2010浜松講演論文集
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2010-07-19
  • [学会発表] テイラークエット渦流れを利用した遠心抽出装置の開発2010

    • 著者名/発表者名
      高橋秀治、木倉宏成、竹下健二、有冨正憲
    • 学会等名
      日本原子力学会関東・甲越支部第3回学生研究発表会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-12
  • [学会発表] Development of new countercurrent centrifugal extractor with Talor-Couette flow2009

    • 著者名/発表者名
      K. Takeshita
    • 学会等名
      16th Symposium on Separation Science and Technology for Energy Applications
    • 発表場所
      Gatlinburg
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] Development of countercurrent centrifugal extractor with Talor-Couette flow and its application to close-separation process2009

    • 著者名/発表者名
      K. Takeshita
    • 学会等名
      6th International Conference on Stable Osotopes and Isotope Effects
    • 発表場所
      Isotopes
    • 年月日
      2009-05-25
  • [備考]

    • URL

      http://www.nr.titech.ac.jp/~takeshita/

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公開日: 2013-07-31  

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