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CA貯蔵のガス環境調整装置として気体分離膜を用いたガス交換システムを作試し、その可能性を検討した。使用した気体分離膜は二酸化炭素、酸素、窒素の順に透過係数が大きいものである。試作装置の特徴は一つの気体分離膜モジュ-ルに接続する回路を切り替えることにより二酸化炭素排出操作、酸素導入操作、窒素導入操作を行えることで、これらの操作を組み合わせることにより貯蔵庫内の気体組成を維持する。またパ-ソナルコンピュ-タ-を用いてこのシステム全体の計測と制御の自動化を図った。ガス交換実験により、二酸化炭素排出操作および酸素導入操作は効率よく二酸化炭素濃度を低下させ、また酸素濃度を高め得ることを確認した。しかし窒素導入操作には検討の余地が残された。そこで、一つの分離膜で酸素導入操作と窒素導入操作が可能かどうか検証するためにコンピュ-タシミュレ-ションを行った。気体分離膜に供給される気体流量に対する透過気体流量の比をカットとし膜供側圧力に対する透過側圧力の比を圧力比とすると、シミュレ-ションの結果、カットが小さいほど透過側により高濃度の酸素を得ることができカットが大きいほど非透過側により高濃度の窒素を得られ、いずれ場合にも圧力比は小さいほど濃度を高め得ることが認められた。つまり酸素導入操作の際にはカットを小さくし、窒素導入操作の際にはカットを大きくすればよいことになる。したがって、気体分離膜に供給する気体の流量と透過流量、すなわちカットを選択することにより一つの気体分離膜で酸素導入操作、窒素導入操作が可能であることが分かった。そこで、このガス交換システムを改良して窒素導入操作を可能にし、また酸素導入操作における分離性を向上させた。これらの各操作を用いてガス濃度制御を行う上で必要な考え方を示した。今後はこのシステムを用いて、様々なCA条件に対応する気体分離膜の選択基準を作成していく予定である。
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