圧力スイング吸着における動的物質移動の基礎研究

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1。重量法による動的吸着測定法の改善。吸着質を含むガスを流通させたまま吸脱着を繰り返し、それに伴う動的物質移動特性を把握するため、重量法を用いた測定手法を確立した。単一もしくは少数個の各種吸着剤粒子を懸垂させ窒素で希釈した吸着質ガスの濃度を30秒から1時間の周期で変化させたときに現われる質量変化を電子天秤で追跡して平衡吸着量、粒子内物質移動係数、及び粒子内拡散係数を測定した。このとき、配管系に起因する雑荷重を相殺するためテ-パ-管によるスリ-ブを開発して実験精度を大きく改善した。2。吸脱着繰り返しに伴う動的物質移動特性。行程切変え直後には粒子内物質移動係数が極端に大きくなり、かなりの高ガス流速(1m/s)であってもガス境膜物質移動抵抗が無視できないことが判かった。物質移動係数の経時変化と周期依存性について申請者の理論解析に照らして考察したところ、周期の短いときの平均物質移動係数の周期依存性は浸透説に近い形になり、申請者の理論解析の妥当性を裏付けたが、行程切り変え初期の瞬時物質移動係数は必ずしもうまく記述できず今後の課題として残された。3。圧力スイング吸着の動的シミュレ-ション。この研究で得られた物質移動係数の経時変化を考慮して圧力スイング吸着の動的シミュレ-ションの検討を行なったところ、製品ガスの濃度スイングは定常物質移動係数に基づく従来のシミュレ-ションより大きくなり、実験結果により近いものとなった。