| 研究課題/領域番号 |
63550718
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
吉田 邦夫 東京大学, 工学部, 教授 (70010808)
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| 研究分担者 |
堤 敦司 東京大学, 工学部, 助手 (00188591)
山崎 量平 東京大学, 工学部, 助教授 (10023277)
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| キーワード | スラリー三相反応器 / 湿式微粒子製造法 / 粒子形状制御 |
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| 研究概要 |
1.研究目的
懸濁液中にガスを吹き込む気・液・固スラリー三相反応器の応用として超微粒子の製造プロセスを取り上げる。細かい粒子が生成する系での流動特性を明らかにし、ま生成する粒子の粒径や構造を支配する因子を明らかにして微粒子製造プロセスの合理的設計と運転法を確立する。
2.研究成果
(1)流動特性 塔径18.6cmのアクリル製容器を用いて粒径17〜5000μmの間のガラス球10種、粒径40から6000μm間の多孔質アルミナ粒子8種を水中に懸濁させて、空気を連続的に吹き込む三相系を作製して、ガスホールドアップ、上昇する気泡径、気泡頻度を各種条件下で測定した。申請者らは先に三相反応器が軸方向に形成される固体濃度分布によって通気スラリー反応器、三相気泡塔、三相流動層の3つに分類できることを明らかにしている。ガスホールドアップと粒径との関係が、この3つの反応器でそれぞれ異なることと、相関式でまとめられることを示し各領域におけるガスホールドアップ推算式を提出した。また通気スラリー反応器と三相流動層では気泡の分製が支配的で、三相気泡塔では合一が支配的であることを明らかにした。
(2)粒子生成 対象として炭酸カルシウム製造プロセスを取り上げた。炭酸カルシウムは製紙用充填材としては棒状、紙のコーティング材としては板状、食用としては球状など各種の形状のものが幅広く使用されている。石灰乳中に炭酸ガスを吹き込むことによって作るが、水酸カルシウム濃度によって生成する結晶形が異なり、高濃度ではアラゴナイト、バテライトが生成し易く、低濃度ではアルサイトが生成し易いことが見い出された。また温度、液の酸性度値が重要な制御因子であることが見い出され、ひき続いて実験的検討が続けられている。
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