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2012 年度 実績報告書

ナノ粒子スラリーの高速・高効率連続ろ過を可能にするスラリー前処理技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22360385
研究機関公益財団法人名古屋産業科学研究所

研究代表者

椿 淳一郎  公益財団法人名古屋産業科学研究所, その他部局等, 研究員 (50109295)

研究分担者 森 隆昌  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20345929)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードナノ粒子 / クロスフロー濾過
研究概要

インク模擬廃液(粒子径数十ナノメートル)を対象として,スラリー調製条件を最適化し,ケークレス高濃縮濾過システムにて濾過を行った.実際の廃液処理と同等の基準である濾液中に含まれる固形分濃度を100ppm以下にし,かつ処理後の回収粒子をできるだけ高濃度まで濃縮できる濾過条件を調査した.その結果,濾過モジュールへのスラリー投入流量には無関係に,濾過圧力(入り口圧力と出口圧力の平均値)を大きくすることが最も濾過の効率を高められることが分かった.処理後の回収濾液には固形分は検出されず,また回収粒子濃度も既存のフィルタープレスを大幅に上回る40mass%を達成することができた.フィルターの孔径は1ミクロン程度であるため,開発したケークレス高濃縮濾過システムの螺旋流による効果で孔径よりも小さい顔料粒子を漏らさずに濾過し,かつ比較的高い濾過速度を実現できたものと思われる.
上記のように,当初の目標値は良好に達成することができたが,インク廃液には顔料(固形分粒子)以外にも一部染料化し,溶存している物質も存在するため,固形分を完全に取り除いた後もわずかに着色が残った.そこで,さらなるプロセスの向上を目指して,濾液の脱色にも取り組んだ.まず,濾過操作のみでどこまで脱色が可能かを検討した.スラリー流量,濾過圧力を詳細に検討した結果,流量には臨界値が存在し,その値を下回ると粒子漏れも含んだ相当程度の着色が見られるが,それ以上であれば流量の大きさには関係なく濾液の着色の度合いは一定になること,平均濾過圧力が大きいほど着色が低減できることがわかった.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] ケークレス高濃縮ろ過システムを用いた放射能汚染土壌の除染2012

    • 著者名/発表者名
      木口崇彦
    • 学会等名
      第50回粉体に関する討論会
    • 発表場所
      京都大学 百周年時計台記念館
    • 年月日
      20121030-20121101
  • [学会発表] ケークレス高濃縮ろ過システムを用いたインク廃液の処理2012

    • 著者名/発表者名
      武田力弥
    • 学会等名
      化学工学会 第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 川内北キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] Characterization of particle dispersion and flocculation in suspensions -From nano to micron particle suspensions-2012

    • 著者名/発表者名
      MORI Takamasa,
    • 学会等名
      5th Asian Particle Technology Symposium
    • 発表場所
      National University of Singapore
    • 年月日
      20120702-20120705

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公開日: 2014-07-24  

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