塩分濃度差発電実現のための浸透膜に発生する濃度分極・ファウリングの低減方法の開発
开发减少渗透膜中发生的浓差极化和污垢以实现盐浓差发电的方法
基本信息
- 批准号:22K12475
- 负责人:
- 金额:$ 2.66万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
現状の浸透膜モジュールでは,浸透膜が本来持っている浸透性能の1/3程度しか発揮されていない.本研究では,透水性能を低減させる大きな要因である塩分濃度分極とファウリングをコンピュータ上で再現できる計算モデルを開発し,それを用いて浸透量低下のメカニズムとその特性を解明し,本来の膜性能を発揮する方法とその性能を持続する方法の開発を行うことを目指す.2022年度は,濃度分極やファウリング解消法を検討するにあたって,まずこれらの現象をコンピュータ上でシミュレーションを行うことができるモデル・プログラムの開発を行った.浸透膜(平膜)での正浸透をモデル化したシミュレーションプログラムを開発し,塩水側の膜表面におけるイオン濃度分布および水の浸透量について検討した.その結果,塩水の流入速度が大きい場合,濃度分極層が薄くなるため浸透量が多くなることがわかった.また,浸透膜間の距離が小さいと塩水の流速が大きくなるため浸透量が多くなることがわかった.ただし,流入速度が大きい場合や膜間距離が小さい場合は圧力損失が大きくなるため,実際の運転では適切な流入速度と膜間距離が存在すると考えられる.水中および浸透膜表面近傍のファウラントの挙動を計算することができるシミュレーションプログラムを開発し,気泡を用いたファウリングの低減方法について検討した.キャビテーションによる気泡生成のシミュレーションによって,不純物を含む溶液で気泡が生成しやすいという傾向が見られた.また,疎水性のファウラントは水中では気泡表面に吸着しやすいが,膜表面からは除去しにくいことが分かった.
In contrast to the present situation, the permeability of the membrane is 1/3 of its original permeability. This study aims to find out the main reasons for the decrease of water permeability and the development of methods for developing and maintaining the properties of films with low water permeability. In 2022, The concentration analysis method is used to investigate the phenomenon of the phenomenon. The positive permeation of the permeable film (flat film) is characterized by the concentration distribution on the surface of the film on the water side and the permeation amount of water. As a result, when the inflow velocity of water is large, the concentration polarization layer is thin and the permeation amount is large. The distance between permeable membranes is small, the velocity of water is large, and the amount of permeation is large. When the inflow velocity is large or the distance between membranes is small, the pressure loss is large, and when the inflow velocity is appropriate, the distance between membranes exists. The calculation of the motion of the film near the surface of the water permeable film is carried out. The tendency of impurities to form bubbles in solutions containing impurities The surface of the membrane is removed from the surface of the bubble.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
分子動力学法を用いた水溶液の気泡核生成シミュレーション
使用分子动力学方法模拟水溶液中的气泡成核
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Hagimori M;Hara F;Mizuyama N;Fujino T;Saji H;Mukai T;Thenuwara Arachchige Omila Kasun Meetiyagoda and Takeshi Fujino;山本茂晴,奥村哲也,林秀千人
- 通讯作者:山本茂晴,奥村哲也,林秀千人
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混合溶液の潤滑特性に関する分子シミュレーション
混合溶液润滑性能的分子模拟
- 批准号:
17760122 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 2.66万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)