2006 Fiscal Year Annual Research Report
現象論的ダイナミクスに基づく反応・分離プロセス強化手法の開発
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17206079
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
黒田 千秋 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (80114867)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 義朗 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (30093371)
大森 隆夫 産業技術総合研究所, 環境化学技術研究部門, 主任研究員 (90356668)
大村 直人 神戸大学, 工学部, 教授 (50223954)
桜井 誠 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究部, 講師 (60262052)
外輪 健一郎 徳島大学, 工学部, 講師 (00336009)
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| Keywords | 反応・分離工学 / モデル化 / マイクロ・ナノデバイス / ダイナミクス / プロセス強化 |
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| Research Abstract |
精密場活用によるプロセス強化に関する9件のテーマについて、前年度の現象論的考察に基づきながら、装置設計と操作設計の両面からプロセス強化手法を検討し、以下の知見を得た。
【装置設計】
2.交流電場を利用した相間移動触媒反応において、安定的に第三相形成を促進させる電極・反応器構造設計に関する指針を得た。
5.酢酸ビニルの連続乳化重合において、上下振動型撹拌翼を用いることで、その混合特性により、通常の撹拌槽に比べて均一な粒子径が得られた。
6.加工が簡単でメンテナンスも容易な台形断面を持つ新しい屈曲型チャネルを考案し,低い流速範囲でも高い混合状態が得られることが判った。
8. 2プロパノールのスプレーパルス脱水素反応において、非定常操作のため導入する通電加熱触媒プレートの基礎特性を検討した。
【操作設計】
1.超音波間接照射スチレン乳化重合において、プロセスの進行を考慮しながら、反応器設置距離をダイナミックに変化させることで、生成物性状を好適に操作できることが判った。
3.マイクロチャネルを有する限外濾過装置内の膜透過、濾過原液内の物質移動現象のモデル化より、透過流束と操作条件の関係が予測可能となった。また、マイクロ分離分級デバイスにおける分離操作も精密化した。
4.擬似移動層反応器における、CO除去率や水素純度はCOやO2の供給速度と活性点の移動速度の比で決まることが判った。
7.プロピレンの酸化反応において、周期操作は定常操作よりも高い反応率を実現できることを実験的に明らかにした。
9.反応蒸留プロセスと変動操作条件下での膜反応器プロセスの解析により、系の効率化につながる知見が得られた。
以上の検討のなかで、導出・利用された種々のモデルがプロセス強化技術を活用したプロセスシステムの設計に有効である可能性が見出された。
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