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化学分析の省力化を目指した液々向流型マイクロ抽出器の開発

开发液液逆流微萃取器，旨在节省劳动力的化学分析

基本信息

批准号：
17656303
负责人：
竹下健二
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、原子力施設における液々抽出を利用した化学分析の省力化・廃液発生量の低減化を目指して・一台で多段抽出が可能な「液々向流型遠心抽出器」を開発する。以下に本年度の研究成果を要約する。○遠心抽出装置は内管回転・外管固定型で、装置の大きさは内管30mm(外径)と外管35mm内径)、隙間5mm有効高さ200mmある。内管の回転数と油水供給流量を変化させて、これら因子と油水向流流れの安定性及び抽出性能の関係を調べた。○内管回転数と油水流量は油水向流の安定性に大きく影響した。内管回転数が800rpm以上では連続相(水相)に明確なtaylor-Couette流が形成され、油相は内管表面の強いせん断カで高分散された。分散された油相はTaylor渦列の内管表面への吸い込み流れにのって内管表面に蓄積され、Taylor渦の吸い込み位置に特異な輪状構造を形成した。内管の回転数を増加すると、こうした特異な油相の輪状構造はさらに明確になり、油相がさらに蓄積されて装置内の油相ホールドアップが増加した。○1mM Zn(NO_3)_2を含む水溶液(水相)と10mM D2EHPA/ドデカン溶液(有機相)を向流で流してZnの連続抽出実験を行い、内管回転数と油水流量のZn抽出能への影響を調べた。内管回転数及び油木流量を増加するほどZn抽出能は向上した。ミキサーセトラーカスケード計算コードを用いて理論抽出段数の解析を行ったところ、油相ホールドアップの増加に従って理論抽出段数が増加した。○本年度の研究成果で特出すべき点は水相の粘度調整をすることなく、通常の抽出条件で液々多段抽出が達成できたことである。油相ホールドアップが多い運転条件において効率的な多段抽出が実現でき、本抽出装置で最大3段の理論抽出段数が得られた。

In this paper, the author aims to develop a new kind of "liquid-flow type telecentric extractor" for the purpose of labor-saving and reduction of liquid production in chemical analysis and application of atomic force. The research results of this year are listed below.○ Telecentric extraction device: inner tube return, outer tube fixed type, device size: inner tube 30mm(outer diameter): outer tube 35mm inner diameter), gap 5mm: height: 200mm The relationship between the number of return pipes and the flow rate of oil and water supply, the stability of oil and water flow and the extraction performance is adjusted. Internal pipe return number and oil and water flow rate have great influence on stability of oil and water flow. The number of inner tube return is more than 800rpm, and the continuous phase (water phase) is clearly formed. The oil phase is strongly dispersed on the inner tube surface. The dispersion of oil phase in the Taylor vortex array and the absorption of the inner tube surface are accumulated in the Taylor vortex array and the absorption of the inner tube surface is formed in a special wheel-like structure. The number of loops in the inner tube increases and the number of loops in the oil phase increases. 1mM Zn(NO_3)_2 in aqueous solution (aqueous phase) and 10mM D_2EHPA in aqueous solution (organic phase). The number of internal pipe loops and the flow rate of oil are increased. The number of theoretical extraction segments increased with the increase of oil phase.○ This year's research results show that the viscosity adjustment of aqueous phase is particularly important, and the multi-stage extraction of liquid phase is achieved under normal extraction conditions. The oil phase is extracted from the multi-stage extraction system under various operating conditions, and the theoretical extraction stage number of the maximum 3 stages is obtained.

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Taylor-Couette流を利用した向流遠心抽出装置の開発

利用Taylor-Couette流开发逆流离心萃取装置

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
日本原子力学会「2007年春の年会」講演要旨集
影响因子：
0
作者：
竹下健二;岡田豊
通讯作者：
岡田豊

遠心力を伴う円環状微小流路内における油水向流操作の安定性

离心力作用下环形微通道内油水逆流运行的稳定性

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
化学工学会第37回秋季大会研究発表講演要旨集 2005f
影响因子：
0
作者：
Y.Okada;K.Takeshita;Y.Usui;臼井康晴
通讯作者：
臼井康晴

Taylor-Couette流を利用した向流型遠心抽出装置による多段抽出操作

使用泰勒-库埃特流的逆流离心萃取装置进行多级萃取操作

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
第24回溶媒抽出討論会講演要旨集
影响因子：
0
作者：
Y.Okada;K.Takeshita;Y.Usui;竹下健二;臼井康晴;臼井康晴
通讯作者：
臼井康晴

Continuous Counter-current Multistage Extraction by Centrifuge Extractor with Taylor-Couette Flow

泰勒-库埃特流离心萃取机连续逆流多级萃取

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Proc. of International Workshop on Process Intensification in Fluid and Particle Engineering
影响因子：
0
作者：
Y.Okada;K.Takeshita;Y.Usui
通讯作者：
Y.Usui

Counter-current Multistage Extraction of Heavy Metal by Centrifuge Extractor with Taylor-Couette Flow

泰勒-库埃特流离心萃取机逆流多级萃取重金属

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Proc.of the Fifteenth International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15)
影响因子：
0
作者：
Teruaki Kobayashi;Yasuaki Senoo;Mitsuhiro Hibino;Takeshi Yao;Kenji Takeshita
通讯作者：
Kenji Takeshita