異相均一分散流体の爆発的高温燃焼による単分散微粒子製造の高効率化

非均质均匀分散流体爆炸高温燃烧高效生产单分散细颗粒

• 批准号: 14750616
• 负责人: 小林 潤
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750616/
• 关键词: 微粒子; 高温燃焼; 単分散; 異相均一分散流体; 超音波ホモジナイザー; W; Oエマルション; O; Wエマルション; ナノサイズ; 水; 油均一分散流体; 爆発的高温燃焼; 超音波; 超微粒子

本年度は、昨年度に引き続き水/油均一分散流体(W/Oエマルション)液滴の爆発的高温燃焼による単分散サブミクロン微粒子の製造を行い、昨年度の検討により明らかとなった燃焼性に関する課題および本法による微粒子製造の生産性に関する検討を行った。昨年度より主に燃焼装置の改良を行い微粒子製造を行った結果、噴霧器として市販の噴霧燃焼用バーナーを用いることにより定常的な燃焼が可能となった。また、噴霧方向を鉛直上向きに変更したところ、下方へ向けた火炎では燃焼が安定せず2分程度で失火したのに比べ、火炎は微粒子の析出のため水溶液濃度1mol/lエマルション噴霧量3ml/minのとき10分程度で不安定な火炎となるが、それまで安定した火炎が形成された。さらに、イグナイターにより常時着火源を導入することで失火が減少させることができ、低エマルション噴霧量(3ml/min〜)での燃焼が可能となった。一方、イグナイターを用いて常時点火させた場合においても、生成した微粒子が噴霧燃焼用バーナー部に析出し噴霧状態が変化し、燃焼状態が悪化してしまうことが失火の一因となることがわかった。生成微粒子については、Y_20_3:Euの1次粒径100nm程度の微粒子が生成されることをSEM観察により確認したが、燃焼過程に生成すると考えられる煤の混入は上記検討においても確認され、さらなる燃焼性の向上を図る必要がある。また、生産性についても、生成微粒子が反応管壁に付着・析出してしまうため収率が0.3以下となってしまうことが明らかとなり、粒子・流体間の流れ解析等に基づく付着抑制についても検討が必要であることが示唆された。

This year's and last year's high-temperature combustion of water/oil homogeneous dispersion fluid (W/O エマルション) droplets and high-temperature combustion of dispersed サブミクロン fine particles Made in Japan The problem is the productivity of fine particle production in this method. The results of last year's improvement of the main fire-burning device and the production of fine particles and the use of sprayers The commercially available spray-burning yakiniku uses いることにより and the regular yaki-yaki is possible.また、The direction of spray is straight up, きに変change したところ, and the direction of spray is へ toward the bottom, けた火火ではBurning and stabilizing is a 2-minute degree of fire burning, and flames are burning and fine particles are precipitating. The concentration of the aqueous solution is 1 mol/l, and the spray volume of エマルション is 3 ml/min. The spray volume is 10 minutes, which is the level of unstable flames and stable flames.さらに、イグナイターによりAlways the source of fire をIntroduction することで Fire がReduce させることができ、Low エマルション spray volume (3ml/min~) is possible for での火焼が and となった. One side, イグナイターを Use いてAlways ignite させたoccasion においても, generate した fine particles がspray ignition バーナーThe spray state of the partial precipitation is changed, and the burning state of the fire is changed. Production of fine particles, Y_20_3: Eu's primary particle size is about 100nm, production of fine particles, confirmation by SEM inspectionたが、The process of burning and roasting is generated and the coal is mixed in.おいてもconfirmationされ、さらなる火焼性の上を図る必がある.また、Productivity についても、Reflection of the generated fine particles on the pipe wall ・Precipitation してしまうためYield 0.3 or less となってしまうこThe analysis of the flow between particles and fluids and the analysis of the flow between particles and fluids are all necessary to suppress the problem.