リサイクルプロセス構築のための高温水中でのモノマー類の熱安定性評価と基礎物性測定

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560795
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 佐藤 修 独立行政法人産業技術総合研究所, コンパクト化学システム研究センター, 主任研究員 (20357148)
• 研究分担者: 増田 善雄 独立行政法人産業技術総合研究所, コンパクト化学システム研究センター, 主任研究員 (10358004)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 気・液・固・超臨界流体反応操作 / 化学工学 / シミュレーション工学 / 廃棄物再資源化 / 物性実験

研究概要

テレフタル酸(TPA)の溶解度測定溶解度測定用装置を構築し、全有機炭素計(TOC)による定量を試みた。また、ポリブチレンテレフタレート(PBT)の分解実験を行い、分解挙動を検討し、TPAとテトラヒドロフランを、収率90%および80%で回収できた。地域分散処理を前提とした高温水を利用するPETおよびPBTのケミカルリサイクルモデルを構築(処理能力1000kg/日)、コンピューターシミュレーションによる基礎プロセス部分のエネルギー計算を行った。

研究成果

• [雑誌論文] NUMERICAL SIMULATION OF HIGH-PRESSURE AND-TEMPERATUREWATER IN A 2 MMPIPE : WHAT IS THE CONDITION FOR THE RAPID INCREASE IN TEMPERATURE? (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Masuda, Osamu Sato, Takafumi Aizawa, Masayuki Shirai, Akira Suzuki
  • 雑誌名: Computational Thermal Sciences 巻: Vol.4, No.2 ページ: 99-106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow Visualization and Numerical Simulation of T-junction Mixing of High-temperature High-pressure Water to estimate natural convection (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Masuda, Osamu Sato, Takafumi Aizawa, Masayuki Shirai, Akira Suzuki
  • 雑誌名: Proceedings of the 4th International Conference on Heat Transfer and Fluid Flow in Microscale ページ: 127
• [雑誌論文] Chemical Recycling Process of Poly(Ethylene Terephthalate) in High-Temperature Liquid Water (2010)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sato, Yoshio Masuda, Norihito Hiyoshi, Aritomo Yamaguchi, Masayuki Shirai
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan 巻: Vol.43, No.3 ページ: 313-317
  • 査読あり
• [学会発表] アモノサーマル法によるGaNバルク単結晶育成時の流動伝熱解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 増田善雄、佐藤修、鈴木明、石黒徹、横山千昭
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大(東京)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] ケミカルリサイクルプロセス開発を目的とした高温水によるポリエステルの加水分解とプロセスモデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤修、増田善雄、村上由香、日吉範人、山口有朋、白井誠之
  • 学会等名: 平成23年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 東北大(仙台)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Flow Visualization and Numerical Simulation of T-junction Mixing of High-temperature High-pressure Water to estimate natural convection (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Masuda, Osamu Sato, Takafumi Aizawa, Masayuki Shirai, Akira Suzuki
  • 学会等名: The 4th International Conference on Heat Transfer and Fluid Flow in Microscale
  • 発表場所: Hilton Fukuoka Sea Hawk(福岡)
  • 年月日: 2011-09-05
• [学会発表] 内筒方式を用いたアモノサーマル法による単結晶育成プロセスに関する熱流動解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増田善雄、佐藤修、鈴木明、三川豊、鏡谷勇二、石黒徹、横山千昭、塚田隆夫
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大(山形)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 高温水中を利用したPBT(ポリブチレンテレフタレート)のケミカルリサイクル-プロセスモデル提案とそのエネルギー試算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤修、増田善雄、村上由香、日吉範人、山口有朋、白井誠之
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 高温水を利用したポリエステルの分解-ケミカルリサイクルプロセスとして基礎検討- (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤修、村上由香、増田善雄、白井誠之
  • 学会等名: 平成22年度日本表面科学会東北・北海道支部講演会
  • 発表場所: 東北大学多元物質科学研究所(仙台)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] アモノサーマル法による単結晶育成プロセスに関する熱流動解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増田善雄、佐藤修、鈴木明、三川豊、石鍋隆行、鏡谷勇二、石黒徹、横山千昭、塚田隆夫
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] Petrochemical fee dstocks from wasted polyesters with hig h-temperature liquid water (2010)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sato, Yuka Murakami, Yoshio Mas uda, Aritomo Yamaguchi, Norihito Hiyo shi, Masayuki Shirai
  • 学会等名: The Interna tional Chemical Congress of Pacific Bas in Societies Sponsors(Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Hawaii Convention Center(アメリカ)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Numerical simulation of high pressure and temperature water in a 2-mm pipe-What is the condition for the rapid increase in temperature?- (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Masuda, Osamu Sato, Takafumi Aizawa, Masayuki Shirai, Akira Suzuki
  • 学会等名: International Workshop on Process Intensification 2010(IWPI2010)
  • 発表場所: 九州大学稲盛財団記念館稲盛ホール(福岡)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Chemical Decomposition Process of Poly(buthylene terephthalate) to Valuable Chemicals in Subcritical Warer : Evaluation with Process Simulator (2010)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sato, Yoshio Masuda, Norihito Hiyoshi, Aritomo Yamaguchi, Masayuki Shirai
  • 学会等名: International Workshop on Process Intensification 2010(IWPI2010)
  • 発表場所: 九州大学稲盛財団記念館稲盛ホール(福岡)
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] ケミカルリサイクルプロセス開発を目的とした高温水によるポリブチレンテレフタレートの加水分解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤修、増田善雄、村上由香、日吉範人、山口有朋、白井誠之
  • 学会等名: 平成22年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 岩手大学工学部(盛岡)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 高温水による1, 4-ブタンジオールからのテトラヒドロフラン合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤修、村上由香、山口有朋、日吉範人、白井誠之
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(東大阪)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 化学平衡を考慮したアモノサーマル法による結晶育成時の熱流体解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 増田善雄、佐藤修、鈴木明、三川豊、鏡谷勇二、石黒徹、横山千昭、塚田隆夫
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス(神奈川)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] DEPOLYMERIZATION BEHAVIR OF POLYESTERS IN HIGH-TEMPERATURE LIQUID WATER (2009)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sato, Yuka Murakami, Yoshio Masuda, Norihito Hiyoshi, Aritomo Yamaguchi, Masayuki Shirai
  • 学会等名: The 12th Japan-Korea Symposium on Catalysis
  • 発表場所: 秋田キャッスルホテル(秋田)
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] Chemical Recycling Process of Polyesters in High-temperature Liquid Water (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Masuda, Yuka Murakami, Osamu Sato, Norihito Hiyoshi, Aritomo Yamaguchi, Masayuki Shirai
  • 学会等名: The 12th Japan-Korea Symposium on Catalysis
  • 発表場所: 秋田キャッスルホテル(秋田)
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] ケミカルリサイクルプロセス開発を目的とした高温水によるポリブチレンテレフタレートの加水分解 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤修、村上由香、増田善雄、日吉範人、山口有朋、阪東恭子、白井誠之
  • 学会等名: 第104回触媒討論会
  • 発表場所: 宮崎大学工学部(宮崎)
  • 年月日: 2009-09-30