臨界点付近での物性値の変化を利用した化学装置の設計

利用临界点附近物理性能的变化设计化工设备

基本信息

批准号：
14655284
负责人：
影井清一郎
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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

项目摘要

臨界点付近の物性値の急激な変化を利用した装置の検討の第一段階として、本研究の成果は3つに分けられる。(1)吸着応答法の理論的および実験的な基盤を確立したこと管壁で吸着のあるキャピラリーカラムを用いたショット応答実験から、容量係数と拡散係数を求める方法を理論的に検討した(雑誌論文4)。さらに、カラムをコイル状に巻いたときの2次流れの効果を補正する式を円管内の流れから解析的に導いた(雑誌論文としてChem.Eng.Sci.に投稿中)。これにより、超臨界状態下の拡散係数を測定できるばかりでなく、超臨界下の移動現象の取り扱いに関して理論的な基礎を与え、コーティングカラム中の移動現象のモデル化を行った。(2)吸着応答法を用いて、比較的大きな分子の拡散係数を実測したこと実用上有用と考えられる物質の分子量は大きい。ここでは、ω_3系列やω_6系列を中心に分子量が1000近辺までの不飽和脂肪酸の拡散係数を測定し、ビタミン類等の従来のデータと比較し、拡散係数の相関式を導いている。また、分子構造による拡散係数への影響も実測できることを示した。(雑誌論文1,2,3,6)(3)臨点付近の拡散実験を行い拡機構の問題点を明らかにしたこと臨界点付近の拡散係数には従来より様々な議論があった。本研究での実験手法の改善により、臨界点付近の拡散機構の解明の足がかりをつけたといえる。(国際会議論文:6^<th> Int.Symp.Supercri.Fluids,Versailles,2003に発表したものの、検討が終了していないため、学術誌に発表するに至っていない。)全体として、本研究の主要目的である「モデル化とこれに付随する各種パテメータ値の推算」についての見通しが立ち、1次の段階に進める状況となった、と言える。

这项研究的结果可以分为三类，是检查利用临界点附近物理特性突然变化的设备的第一步。（1）建立吸附响应方法的理论和实验基础，理论上研究了使用毛细管柱在管壁上吸附的毛细管柱从射击响应实验中确定体积系数和扩散系数的方法（期刊4）。此外，当圆柱盘绕时，用于校正二次流的效果的方程是从圆管内的流中得出的（在期刊文章中，提交给Chem.eng.sci。）。这不仅允许在超临界条件下测量扩散系数，而且还为在超临界条件下处理迁移现象的理论基础和涂层柱中迁移现象的建模提供了理论基础。（2）使用吸附响应方法测量了相对较大的分子的扩散系数，而被认为实际上有用的物质的分子量很大。在这里，测量了大约1000个分子量的不饱和脂肪酸的扩散系数，主要在ω_3和ω_6系列中，并通过将它们与传统数据（例如维生素）进行比较来得出扩散系数。它还表明，可以测量分子结构对扩散系数的影响。（期刊论文1，2，3，6）（3）我们在扩展机制问题附近进行了扩散实验。关于临界点附近的扩散系数进行了各种讨论。这项研究的实验方法的改进为我们提供了一个垫脚石，以阐明临界点附近的扩散机制。（国际会议的辩论：6^<th> int.symp.supercri.fluids，凡尔赛，2003年，但该研究尚未完成，尚未在学术期刊上发表。）可以说，总体而言，这项研究的主要目的是，这项研究的主要目的是“建模和估计各种伴随的花序表值，”已经建立了一个阶段，并且已经建立了一个情况。