著者
HIROYUKI HONDA MASAHITO TAYA TAKESHI KOBAYASHI
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.19, no.4, pp.268-273, 1986-08-20 (Released:2006-04-19)
参考文献数
20
被引用文献数
21 30

An extractive fermentation for ethanol production was carried out by using immobilized cells of Saccharomyces cerevisiae Kyokai 7 and its lactose-fermentable fusant (strain PN13). Although o-isopropylphenol (OIPP) and o-tert-butylphenol (OTBP) as extractive solvents had relatively large partition coefficients against ethanol (1.4 by weight-based concentration), the solvents were heavily toxic to both yeasts. Some plant oils such as castor oil protected the yeasts from the toxicity of OTBP. Therefore, the ethanol fermentation became feasible even in the presence of OTBP as extractant by using yeast immobilized within alginate gel containing castor oil as protective agent. The ethanol production activity of gel beads containing the oil was not deteriorated through six repeated uses.
著者
稲垣 照美 上江洲 智政
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.38, no.4, pp.263-271, 2012
被引用文献数
11

本研究は,相変化蓄熱媒体の1つであるエリスリトールの熱物性を評価し,その熱輸送プロセスとしての水平密閉矩形容器内自然対流の伝熱特性を実験的に検討したものである.ここでは,エリスリトールの熱物性値に対する温度依存性や過冷却現象などを評価し,実使用形態に合わせた熱輸送プロセスに必要不可欠な伝熱データベースを提示した.また,実測した熱物性値に基づいて水平密閉矩形容器内自然対流の熱伝達率を再整理することで,従来から提案されている伝熱相関式と比較・検証しながら液相状態下の自然対流の伝熱特性を解明した.その結果,エリスリトールの熱物性値に対する温度依存性を解明するとともに,その過冷却現象には冷却速度の影響を受けた過冷却現象が存在することを明らかにした.また,本研究で新たに実測した熱物性値を適用することにより,液相状態下の自然対流熱伝達は,先に提案されている水平密閉矩形容器内自然対流熱伝達に関する伝熱相関式と良好な一致を示すことが明らかになった.
著者
松隈 洋介 定形 薫 垣上 英正 井上 元 峯元 雅樹 安武 昭典 岡 伸樹
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.32, no.2, pp.146-152, 2006 (Released:2006-04-20)
参考文献数
7
被引用文献数
6 16

地球温暖化の主要な原因の一つになっている,火力発電所からの排ガスに含有されるCO2を,ハニカム型ゼオライトを充填した回転式吸着塔を用いたTSA方式で除去・濃縮するシステムについて最適化のためのシミュレーション計算を行った.本研究では,各パラメータがCO2回収率と所要加熱量に及ぼす影響を検討することにより,最適条件の選定を行った.この結果,14000 m3 (STP)·h−1の排ガスを処理する装置として,直径14.5 m,層高0.5 mのロータ回転型吸着層を用いると,最適操作条件として,加熱再生ガス温度:423 K,再生ガス流量:80000 m3 (STP)·h−1,回転数:3–4 rphが得られた.なお,若干性能は低下するが,上記仕様の装置で70000 m3 (STP)·h−1の排ガス処理も可能であることがわかった.また,本システムにより排ガス中のCO2濃度(13.5%程度)を1回の操作で90%以上にまで濃縮できることがわかった.さらに,これらの結果に基づいて,処理ガス流量が180万m3 (STP)·h−1の時の実機の装置イメージを提案した.この場合の吸着層寸法は,直径14.5 m,層高0.5 mを26段たてに積重ねる構造とすると,全塔高は26 m程度と予想される.
著者
松隈 洋介 松下 雄一 垣上 英正 井上 元 峯元 雅樹 安武 昭典 岡 伸樹
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.32, no.2, pp.138-145, 2006 (Released:2006-04-20)
参考文献数
12
被引用文献数
7 11

地球温暖化の主要な原因の一つになっている,火力発電所からの排ガスに含有されるCO2をハニカム型ゼオライトを充填した回転式吸着塔を用いた,TSA方式で除去・濃縮するための基礎試験,パイロット試験およびシステム最適化のため吸脱着挙動のシミュレーション計算を行った.この結果,CO2の平衡吸着量は濃度と温度の関数としたLangmuir型で,また気–固間の物質移動と熱移動のJ因子はいずれもRe数の関数として一つの式で表示できることがわかった.次いで,実機を模擬した,内径460 mm,充填層高480 mmのパイロット試験により,CO2の回収率は80%以上可能であることを確認した.さらに,物質移動や熱移動などを考慮した回転式吸脱着装置のシミュレーション計算を実施した.まず,基礎試験結果およびパイロット試験結果とシミュレーション計算結果を比較することにより計算の妥当性を確認した.次いで,吸着,加熱再生,パージおよび冷却の各工程におけるCO2の吸脱着挙動を把握し,システム最適化への指針を得た.
著者
Yukuo Abe Masahiko Taniguchi Hideki Suganuma Masahiro Saito Toshinori Kojima Yasuyuki Egashira Yukiyo Yamamoto Koichi Yamada
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.36, no.4, pp.376-382, 2003 (Released:2004-02-21)
参考文献数
13
被引用文献数
2 2 2

Global warming is a serious problem requiring immediate countermeasures. Large-scale afforestation in arid areas for the aim of absorbing CO2 is considered to be one of these measures and the research activities for it have been carried out in Leonora, Western Australia. In this study, the relationship between the biomass distribution and topographic features was examined in order to collect basic information for the selection of suitable afforestation regions in the research area using a biomass distribution map and some topographic elements. The results were as follows.(1) Plant growth is related to the movement of and the volume of runoff water derived from inequality of the ground, which leads to a biased distribution of nutrient accumulation and of surface soil thickness.(2) The total potential biomass estimated from the present topography is greater than the present biomass in the 30 km × 50 km research area. A mass of 319 kt-C could be absorbed in the research area without any improvements in the landform.(3) A substantial improvement on the environment utilizing vast arid areas by afforestation is necessary to fix enough carbon deterring global warming.
著者
Yuhei Inamori Yuzuru Kimochi Ryuhei Inamori Ping Gui Hai-Nan Kong Motoyuki Mizuochi
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.36, no.4, pp.449-457, 2003 (Released:2004-02-21)
参考文献数
63
被引用文献数
2 12

Recently, the control of non-CO2 greenhouse gases has attracted interest as a way to prevent global warming. Several research studies on the development and assessment of technologies to control CH4 and N2O emissions by human activities are under way. In the wastewater treatment field, the development of anoxic/oxic processes and the introduction of bacteria that effectively prevent N2O emission have been studied. Moreover, it has been clarified that eco engineering technologies such as artificial wetlands and soil trench systems are very effective, especially in developing countries. As for landfill disposal, CH4 oxidation by cover soil and the use of CH4 gas as a source of energy have very effectively reduced the emission of CH4. In the combustion field, it was clarified that N2O emissions vary according to the structure of each combustor and its operational conditions. And research and development concerning combustors and their optimum operational conditions are under way. Concerning automobile sources, characteristics of N2O emission from gasoline fueled vehicles installed with a catalyst were examined. Three way catalysts and so on are now being developed. Chemical industries, especially adipic acid production are another non-negligible N2O source, and cracking process related countermeasures have been applied. CH4 and N2O emissions from agricultural land are strongly dependent on the oxidation-reduction environment of soil and on fertilization, so they must be suitably managed. The development and management of ruminants feeding and suitable treatment of animal waste are very important ways to control CH4 and N2O from livestock. Research projects to improve the CH4 and N2O emission-absorption inventory, and to estimate the suitable technologies to control CH4 and N2O emission are now in progress. Combining these projects appropriately will develop technologies and systems and will make great contributions to the control of the emission of GHGs and to global warming.
著者
大江 修造 高松 秀明
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.26, no.2, pp.275-279, 2000-03-10 (Released:2010-03-15)
参考文献数
22
被引用文献数
1 1

溶媒和モデルを用いた気液平衡における塩効果の推算法を先に提案した. 本モデルにおいては, 混合溶媒の蒸気圧降下を考慮する事によって沸点及び全圧の推算を行っている. 混合溶媒の蒸気圧降下を示す活量係数は構成する各純溶媒+塩系における溶媒の活量係数との間に加算性が成立するとした. 本報においては, 蒸気圧降下を示す活量係数をより正確に表現するために, 異種溶媒間補正係数を導入した関数形を新たに提案した. この補正のための関数形は, [1] 混合溶媒の蒸気圧降下を示す活量係数の極値を表し, [2] 純溶媒の時, 補正を行わず, [3] 多成分系への拡張を可能にするという特徴を有する. これにより混合溶媒+塩系における蒸気圧降下の推算精度を格段に向上できた. さらに, 2成分溶媒+塩系で決定した異種溶媒間補正係数を用いて3成分溶媒+塩系の沸点の推算を行ったところ良好な結果が得られた.
著者
Eri Yamamoto Jun Kobayashi Keiko Kanamaru Toshiaki Miura Fujio Watanabe Noriyuki Kobayashi Masanobu Hasatani
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.36, no.3, pp.348-352, 2003 (Released:2003-11-15)
参考文献数
10
被引用文献数
5 6

A new hydrophilic method for achieving a high-performance adsorbent by impregnating silica into pores of activated carbon has been proposed. In the process, silica-gel was synthesized in the pores of activated carbon after inserting a sodium silicate solution into the pores. Three types of activated carbon were tested to produce hydrophilic activated carbon and to investigate the hydrophilicity by measuring the adsorption isotherms of water vapor and pore structure characteristics. The proposed method worked effectively for adding hydrophilicity to activated carbon, since all of adsorption isotherms of the material treated with this method shifted to a lower region of water vapor pressure than that of the raw material. The shift to a lower relative pressure of adsorption isotherm was maximum when the concentration of sodium silicate solution was 1 mass%.
著者
Takeshi Higuchi Yusuke Yano Tadahiro Aita Seiichi Takami Tadafumi Adschiri
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.46, no.10, pp.709-715, 2013-10-20 (Released:2013-10-20)
参考文献数
17
被引用文献数
2 3

Simulation of polymerization-induced phase separation of a polymer gel from a multifunctional monomer was carried out using the phase field method. To describe the driving force for phase separation, the interfacial energy between the polymeric phase and the aqueous phase was assumed to depend positively on the degree of polymerization, while the thickness of the interface at equilibrium and the mobility were assumed to depend negatively on it. The mobility was also assumed to depend negatively on the volume fraction of the polymer. A sigmoidal function was introduced to describe the nonlinear dependence of the mobility on the volume fraction. The wavelength of phase separation became finer as the polymerization rate increased when the rate of the reaction had a time scale similar to that of diffusion. When a nonreactive polymer coexists in the phase separation, the wavelength of phase separation shrinks because of suppression of diffusion caused by the coexisting polymer. These results qualitatively agreed with the experimental results for macroporous silica prepared via polymerization-induced phase separation.
著者
鷲見 裕史 倉知 清悟 廣山 徹 梅田 良人 大島 一典 垣内 博行
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.35, no.3, pp.312-317, 2009-05-20 (Released:2009-05-27)
参考文献数
13
被引用文献数
1 1

本研究では,ゼオライト系吸着材を用いて,吸着器と蒸発/凝縮器を同一の容器に収納した一体型吸着式ヒートポンプユニットの評価を行った.蒸発/凝縮温度293 K,吸着温度303 K,脱着温度363 K,切り替え時間150 sの条件において,理論出力4.35 kW,COP 1.64に対して,今回試作した一体型吸着式ヒートポンプユニットでは出力3.27 kW,COP 1.37を得た.サイクル切り替え直後は熱交換器や吸着材などの顕熱による加熱が支配的となり,吸着熱や凝縮熱の生成速度が遅いため,切り替え時間を短くするとCOPが小さくなった.外気温が下がると蒸発性能が低下し,給水温度が高くなると吸着温度の上昇に伴って吸着量が減少するため,COPや出力が低下した.
著者
山﨑 博人 辻村 春菜 村上 定瞭 品川 恵美子 杉村 佳昭 福永 公寿
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.35, no.1, pp.20-26, 2009-01-20 (Released:2009-01-29)
参考文献数
12
被引用文献数
2 2

5300 mg/Lの超高濃度のアンモニウム塩濃度に耐性をもつ硝化菌体は,活性汚泥(AS)あるいは消臭微生物製剤(EM)を,球状高分子化含水ゲル(KU, AL, AL[C], AL[F]),キューブ状高分子化含水ゲル(ALCu, ALCu[C]),ペレット状ポリプロピレンBCP[C],あるいはシリンジ状ポリプロピレン(ALT, ALT[C])の種々の担体に物理吸着して固定化した後,馴化培養して得た.AL[C], BCP[C], ALCu[C],およびALT[C]は活性炭を,そしてAL[F]はフライアッシュを担体の一成分としてそれぞれ含んでいる.ポリビニルアルコー(PVA)の高分子架橋時のゲル化を介した包括固定化菌体もまた調製され,同時に活性炭,フライアッシュあるいは活性アルミナを含む担体としてPVA[C], PVA[F],あるいはPVA[Al]がそれぞれ得られた.馴化後の硝化菌体とストリッピングを併用し,モデル排水からの窒素除去を試みた.PVAヒドロゲル中にEM菌体を包括した固定化菌体は,NO3−を生成した.一方,AS菌体を包括固定化した場合と,AS菌体あるいはEM菌体を物理吸着した固定化菌体はNO2−を効率良く生成した.高濃度アンモニア領域において,NO3−を生成するタイプのEM/PVA[C](菌体/担体)とNO2−を生成するタイプのAS/ALT[C]の固定化菌体は硝化とストリッピングにより,30日間で57%のアンモニウムイオンを除去した.NO2−あるいはNO3−を生成するタイプのAS/ALT[C]とEM/PVA[Al]の2種の固定化菌体を用い,完全硝化を検討した.それぞれ35日後と50日後に高濃度NH4+をほぼ硝化した.
著者
Hideki Tokanai Masafumi Kuriyama Eiji Harada Hirotaka Konno
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.30, no.4, pp.728-734, 1997 (Released:2005-02-27)
参考文献数
8
被引用文献数
4 6

An experimental investigation is carried out for natural-convection heat transfer to air from an array of five cylinders which are arranged in an inclined plane. The heat transfer coefficient of each cylinder in the array and the average heat transfer coefficient of the array are obtained for a variety of combinations of cylinder spacing, cylinder surface temperature and array inclination angle.A correlation equation for the average heat transfer coefficient of the vertical array is proposed. A method for estimating the heat transfer coefficient of each cylinder in the array is also given. Application of these results and the previously proposed heat transfer correlations for the horizontal array shows good agreement with the heat transfer coefficient of each cylinder in the inclined array.
著者
加藤 覚 稲積 彦二 鈴木 孝典 羽田 豊
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.6, no.3, pp.255-260, 1980-05-10 (Released:2009-10-21)
参考文献数
8

濡れ壁塔を用いて, 乱流で流れる気流中への2成分系混合液の蒸発実験を常温, 常圧のもとで行い, 各成分の物質移動速度を測定して, 従来提案されている分子拡散に対する対角化法の拡張適用性を検討した結果, 拡散成分の濃度が希薄な範囲でも適用できない場合があることを示し, また, その適用できる条件範囲を実験的に確かめた.また, 一般化されたFickの拡散方程式を線型化した結果に基づく物質移動速度の近似表示法について考察し.比較的簡便な表示法を提案するとともに, その適用条件の判定方法を実測値に基づいて明らかにした.さらに, 実測値に基づいて, 3成分系気相における2成分の物質移動速度の取り扱いを1拡散成分と非拡散成分とから成る2成分系における一方拡散として扱いうる条件を確かめた.
著者
加藤 覚 稲積 彦二 鈴木 孝典
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.8, no.3, pp.246-253, 1982-05-10 (Released:2009-11-12)
参考文献数
12
被引用文献数
1 1

Stefan-Maxwellの方程式に基づいて3成分系気相における2成分の物質移動速度の表示法と推算法を誘導し, これを実験的に検討した.まず, 境膜モデルに基づいて各拡散成分によって異なる有効拡散距離を定義し, これを実験によって求めて, その妥当性を確かめた.ついで, 境膜モデルに基づく物質移動速度の推算法を誘導し, この方法の妥当性を実測値を用いて確かめた.また, 3成分系における物質移動速度に影響を及ぼす要因について検討し, 3成分系に特有な挙動が顕著に現れる条件範囲においては, 二つの拡散成分の問の拡散の効果が支配的であることを示した.
著者
加藤 覚 稲積 彦二 鈴木 孝典
出版者
公益社団法人 化学工学会
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.6, no.1, pp.15-22, 1980-01-10 (Released:2009-10-21)
参考文献数
14

濡れ壁塔を用いて, 2成分系混合液の乱流で流れる空気流中への蒸発実験を行い, 次の知見を得た.拡散成分の濃度が希薄な場合には, 一つの拡散成分が拡散流束によって他方の拡散成分の移動速度に及ぼす影響は小さい.しかし, 各拡散成分の移動速度が大きく異なる場合には, 大きな移動速度をもつ成分が対流項(bulk flowを指す)を通じて他方の拡散成分の移動速度に及ぼす影響は著しく大きい.この場合に対して非拡散成分を含む3成分系気相における物質移動速度と2成分系における一方拡散の場合のそれとを関連づける因子を提案し, それらの間の相関関係を明らかにした.さらに, この関係に基づく各拡散成分の物質移動速度の推算値が, 着目成分や各成分の濃度および系によらず実測値とおおむね一致することを示した.