規則充てん物を用いた充てん精留塔による多成分系の精密分離

本研究は、まず規則充てん物を用いた場合の充てん塔内の圧力損失、液ホールドアップを検討するために、小型充てん塔にスルーザ-ラボパッキングを充てんした場合の、圧力損失および液ホールドアップを水、グリセリン水溶液およびケロシンを用いて測定を行った。その結果、規則充てん物の場合の液膜厚さに関してはNusseltの膜状凝縮理論が適用できることがわかった。また、液ホールドアップおよびフラディング点までの圧力損失に関する実験式を提案した。さらに、この規則充てん物(スルーザ-ラボパッキング)要素一個を用いてアセトン-エタノール系の全還流蒸留実験を蒸気速度および塔頂液濃度を変えて行い、蒸気分縮のない場合の無次元拡散流束に関する実験式および拡散流束に対する蒸気分縮の影響に関する実験式を提案した。また、アセトン-メタノール-エタノール系の3成分系の全還流蒸留実験を行い、2成分系の場合に提案した実験式が3成分系に対しても適用できることを明らかにした。上述の結果(規則充てん物要素一個の場合)を用いて、規則充填物を用いた場合の充てん精留塔による蒸留のシミュレータを開発し、規則充てん物を3個まで直列配置した充てん精留塔についての蒸留実験の結果と比較したところ、両者は良好に一致した。

本研究は、まず規則充てん物を用いた場合の充てん塔内の圧力損失、液ホールドアップを検討するために、小型充てん塔にスルーザ-ラボパッキングを充てんした場合の、圧力損失および液ホールドアップを水、グリセリン水溶液およびケロシンを用いて測定を行った。その結果、規則充てん物の場合の液膜厚さに関してはNusseltの膜状凝縮理論が適用できることがわかった。また、液ホールドアップおよびフラディング点までの圧力損失に関する実験式を提案した。さらに、この規則充てん物(スルーザ-ラボパッキング)要素一個を用いてアセトン-エタノール系の全還流蒸留実験を蒸気速度および塔頂液濃度を変えて行い、蒸気分縮のない場合の無次元拡散流束に関する実験式および拡散流束に対する蒸気分縮の影響に関する実験式を提案した。また、アセトン-メタノール-エタノール系の3成分系の全還流蒸留実験を行い、2成分系の場合に提案した実験式が3成分系に対しても適用できることを明らかにした。上述の結果(規則充てん物要素一個の場合)を用いて、規則充填物を用いた場合の充てん精留塔による蒸留のシミュレータを開発し、規則充てん物を3個まで直列配置した充てん精留塔についての蒸留実験の結果と比較したところ、両者は良好に一致した。