Development of a fast and continuous gas-liquid process by controlling of mass transfer and reaction rate

通过控制传质和反应速率开发快速连续的气液过程

• 批准号: 21K04761
• 负责人: 藤井 達也
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04761/
• 关键词: 極性スイッチ; マイクロ混合; 二酸化炭素; 吸収; アミン; 速度論

近年、二酸化炭素の反応吸収・脱離をトリガーとした溶媒の極性スイッチ（非極性と極性の可逆的変換）が注目され、バイオマスの多成分抽出等への応用が期待されている。しかし、従来のプロセスは主にバッチで、高処理量化が課題であり、高速・連続化が求められる。そこで、本研究は、気液反応を伴う極性スイッチの連続化へ向け、プロセスの高速化を目的とした。そのために、マイクロ混合による界面積増大に伴う物質移動の促進と、溶媒選択による反応性制御を組み合わせてアプローチする。これにより、極性スイッチという気液二相プロセスの連続化へ向けた技術基盤を構築を目指して研究を実施している。これまでに、マイクロ混合による二酸化炭素吸収の高速化について、原理確認を行うために、二酸化炭素の吸収に適した溶媒の選定を行い、混合状態が適切と思われる流動状態（乱流条件）となるような条件を実現するための条件検討、新規フローリアクター装置設計を行ってきた。本年度も引き続き装置作製・原理確認に関わる検討を進めた。具体的には、追加で必要となる機器・部材等の調達、溶媒特性の事前検討、実験装置を作製する実験環境の整備（安全に関わる配を含む）等を行い、装置の開発を進めた。今後は速やかに装置を完成させ、マイクロ混合による反応吸収が促進される効果の原理確認を行うとともに、流動状態と吸収速度の関係を明らかにする。また、機械学習や実験計画法を組み合わせながら効率的に最適化を進めることを検討する。

In recent years, the reaction absorption and detachment of carbonic acid dicarboxylate has become the polarity of the solvent (non-polar polarity). Sexual reversible change), attention, multi-ingredient extraction, etc.しかし, 従来のプロセスは主にバッチで, high-processing quantization がであり, high-speed・continuous transformation められる. In this study, the purpose of this study is to increase the speed of liquid reaction with polarity and high speed. The increase in interface area of そのために and マイクロにるる is accompanied by acceleration of material movement. Input and solvent selection: による reactive control を group み合わせてアプローチする.これにより, polar スイッチという気 Liquid Two-Phase プロセスの连続化へけたTechnical BaseをConstructionをObjectiveしてResearchを実事している.これまでに, マイクロ mixed によるdiacided carbon absorption and high-speed について, principle confirmation を行うために, にdiacided carbon absorption and suitable solvent selection を行い, Mixed state, suitable state, flow state (turbulent flow condition), and condition of mixed state. The current conditions and conditions of the new regulations are discussed and the design of the new equipment is carried out. This year, we will make the device and confirm the principle. Specific requirements, adjustment of necessary additional equipment, components, etc., advance discussion of solvent characteristics, and installation The preparation and maintenance of the environment (safety management and maintenance), etc., are carried out and the equipment is opened and installed. In the future, we will complete the quick-release device and mix the によるreaction absorption and promotion させ. The principle of the effect is confirmed by the relationship between the action, the flow state and the absorption speed.また、Machine learning and や実験 planning method are combined to optimize the efficiency of the を advance and めることを検検する.