2006 Fiscal Year Annual Research Report
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17360382
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
香田 忍 名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (10126857)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 辰郎 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教授 (60252269)
二井 晋 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教授 (90262865)
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| Keywords | 超音波 / 反応器 / 分離 / スケールアップ / セルロース / 溶媒 / 粘度 / 液高さ |
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| Research Abstract |
平成18年度はソノケミカルリアクターの大型化のための基礎的な特性としそ、液深さを変化させた場合の反応特性を調べた。また、反応と分離を組み合わせたソノプロセスのモデルとして、セルロースの超音波分解と分解で得られた溶液からのセルロース分離に関する検討を行った。
高液深型ソノケミカルリアクターを試作して、液高さを最大70cmまで変化させて種々の周波数の下でKI水溶液の酸化実験を行い、ソノケミカル効率を測定した。各周波数に応じて最適な液高さが存在し、比較的低周波数でも液高さを大きくすることで高い反応効率が得られることを見出した。また照射による液面の振動がある、自由界面で反応を行った方が反射板を設置した場合より効率が高かった。
反応として、溶液中のセルロースの分解反応を選択し、溶媒(ジメチルアセトアミドとLiClの混合溶液)にセルロースを溶解した溶液に超音波を照射して、セルロースを切断した。溶液温度を変化させて種々の強度で分解実験を行い、温度が5℃で20kHzでの場合に最も良く分解され、分子量が分解前の16万から13万に低下した。
セルロースの分離のため、この溶液に水を加えて相分離させた。得られた粘ちょうな混合物を、試作したソノセパレータを用いて2.4MHzの超音波を容器底面から垂直から10度傾けて照射した。照射後に混合物は粘度の異なる2相に分離した。低粘度相と高粘度相のセルロース濃度はほぼ等しく、超音波照射により会合状態の異なるセルロースを分離できることを明らかにした。分離装置のスケールアップのため、振動子を3個備えたセパレータを試作し、装置を大型化した場合の分離特性についても検討した。
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