著者
高橋 幸司 高畑 保之 今井 敏彦 志斎 金一
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.37, no.5, pp.479-482, 2011-11-20
被引用文献数
1

持続可能な開発が望まれている近年,バイオマスエネルギーはカーボンニュートラルであるため環境負荷が少なく,注目を集めている.その中で最も実社会への普及が進んでいるのがBDF(バイオディーゼル燃料)であろう.BDFは植物油を原料として製造され,廃棄の面倒な廃食油からも製造可能である.加えて軽油に比べ硫黄酸化物の排出が少なく,環境に優しい.このようにさまざまなメリットを有することからも,より一層の利用の拡大が望まれている.日本では近年小型のBDF製造装置が開発され,企業だけではなく自治体や学校,福祉介護施設などで導入され,BDFがその団体のバスやトラック,公用車などに使用されている.しかしながら市販されている装置は液体混合に基づいた最適化が成されているとはいえず,操作性が悪いことに加え価格が高く,普及のための大きな障害となっている.<br>本研究ではBDF製造工程に配慮して装置を見直し,すでに市販されているものよりも高性能な装置の開発を目的に種々の検討を加えた.実験結果よりBDF製造においては円錐底円筒槽よりも四角錐底角型槽の方が撹拌状態において有効であることを明らかにし,このことにより操作時間の大幅な軽減と,装置の小型化に成功し,低価格の実現を可能とした.さらに,本研究成果に基づきBDF製造装置を開発し市販するに至った.
著者
森 芳郎 古城 健志
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学 (ISSN:03759253)
巻号頁・発行日
vol.18, no.4, pp.172-179, 1954
被引用文献数
1

球を粉体層へ落下させて貫入率を測定し,高速度写真を用いてその貫入率と衝撃力との関係を求め,更に球の下面の応力集中係数を理論的に解析して,最大衝撃応力を表わす式を次の如く決定した。<BR>この式によれば,従来ボールミル粉砕に関して得られている経験的事実がよく説明される.
著者
千葉 繁生 大山 恭史 播磨 和幸 近藤 和夫 篠原 邦夫
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.22, no.2, pp.412-415, 1996-03-10
参考文献数
4
被引用文献数
1 4

Agglomerates of 100250 μm consisting of Si<SUB>3</SUB>N<SUB>4</SUB> primary particles of 0.76 μm were made with a rotary vibrating sieve. Si<SUB>3</SUB>N<SUB>4</SUB> fine particles were coated with AlN by gas phase reaction with AlCl<SUB>3</SUB> and NH<SUB>3</SUB> in some fluidized beds of the agglomerates. The cross sectional distribution of AlN in the agglomerate was measured by EPMA analysis. As a result, uniform deposition of AlN was obtained at a relatively low reaction temperature and low gas velocity.
著者
Seok Young Lee Jun-Hyung Ryu In-Beum Lee
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.55, no.1, pp.51-60, 2022-01-20 (Released:2022-01-20)
参考文献数
34
被引用文献数
1

This study used process simulation to assess the overall economic feasibility of a hydrogen energy system involving a power-to-ammonia process as a transportation energy source. While the relevant individual processes for the overall energy system have already been used in the chemical industry, it is financially important to approach them in a holistic simulation framework. According to the proposed simulation, the ammonia and hydrogen production costs were 288.3 &#36;/t and 5.43–6.13 &#36;/kg, respectively. The results could motivate further studies on accelerating the implementation of renewable energy systems to mitigate climate change.
著者
Kazuki Akamatsu Keigo Imamura Shin-ichi Nakao Xiao-lin Wang
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.55, no.8, pp.255-261, 2022-08-20 (Released:2022-08-20)
参考文献数
36
被引用文献数
1

We developed a membrane reactor integrating dimethoxydimethylsilane (DMDMS)-derived hydrogen-selective silica membranes with Rh/Al2O3 catalysts and produced high-purity hydrogen from simulated biogas by operating the reactor under pressure on the reaction side while maintaining ambient pressure and excluding sweep gas that has often been used on the permeate side. We investigated changes in the performance of the DMDMS-derived membrane when exposed to pressurized hydrothermal conditions. The results indicated that pressure had a nonnegligible effect on membrane performance and led to a more severe decline in hydrogen permeance compared with exposure under similar hydrothermal conditions but at 0.1 MPa pressure. Although the performance of the DMDMS-derived membrane decreased, we developed a membrane reactor and operated it for hydrogen production. For the various pressures (0.6–1.0 MPa) and temperatures (500–600°C) tested, the conversions exceeded those in the packed-bed reactor, and high hydrogen purity was achieved without the use of sweep gas. Specifically, 55% conversion with 94% hydrogen purity was achieved when the membrane reactor was operated at 0.6 MPa and 600°C.
著者
Xiaoyu Zhang Kentaro Yamano Ririko Hayashida Manabu Tanaka Takayuki Watanabe
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.55, no.1, pp.22-28, 2022-01-20 (Released:2022-01-20)
参考文献数
32
被引用文献数
2

Induction thermal plasma is applied to prepare carbon coated silicon nanoparticles as the anode materials of a battery and the effect of methane injection methods is investigated. Silicon nanoparticles are fabricated as main products and show spherical morphologies with an average diameter of around 50 nm. The unfavorable formation of SiC, which is a byproduct and limits the practical capacity of batteries, can be identified when the methane injection position is near to plasma torch. An amorphous hydrogenated carbon coating is synthesized successfully instead of pure carbon materials. The CH4 injection position can determine the decomposition temperature of methane as well as the concentration of released H atoms. Consequently, the properties of prepared carbon coatings, including the sp2 ratio and H content, are tunable with injection positions through the etching effect of hydrogen atoms. These results are significant for the synthesis of silicon nanoparticles with carbon coating and the design of lithium ion batteries with higher energy density.
著者
田中 真人 伊積 孝 吉村 浩喜
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.11, no.6, pp.668-673, 1985

自由液表面からの気体の巻き込みと巻き込まれた気泡の定常分散が開始される攪拌速度が翼形状, 邪魔板枚数翼位置, 液深, 槽径, 表面張力のような因子を変化させることによって, また, ドラフトチューブを設置することによって測定された.検討されたすべての翼 (6枚羽根デスクタービン, 4枚羽根角度付ファンタービン, 3枚羽根プロペラ) に対して, 邪魔板の設置とその枚数の増加は気体巻き込み攪拌速度を増加した.4枚邪魔板条件に対して, 次のような実験式を得た.<BR><I>N</I><I><SUB>re</SUB></I><SUP>2</SUP><I>d<SUB>i</SUB></I>/<I>g</I>=<I>A</I> (σ/σ<SUB>0</SUB>) <SUP>3.6</SUP> (<I>d<SUB>i</SUB></I>/<I>D<SUB>T</SUB></I>) <SUP>-3.6</SUP> (<I>h<SUB>L</SUB></I>/<I>D<SUB>T</SUB></I>) <I><SUP>c</SUP></I> (<I>h<SUB>L</SUB></I>-<I>h<SUB>i</SUB></I>/<I>h<SUB>L</SUB></I>) <I><SUP>d</SUP></I><BR>ここで, <I>A, c, d</I>は翼形状に依存している.<BR>デスクタービンを除く翼に対して, ドラフトチューブの設置とその長さを長くすると気体巻き込み攪拌速度を増加した.さらに, 邪魔板とドラフトチューブを同時に設置するとすべての翼に対して気体巻き込み攪拌速度を増加することがわかった.
著者
Shigeru Sugiyama Kenji Wakisaka Kenta Imanishi Masashi Kurashina Naohiro Shimoda Masahiro Katoh Jhy-Chern Liu
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.52, no.9, pp.778-782, 2019-09-20 (Released:2019-09-20)
参考文献数
17
被引用文献数
10

To obtain calcium phosphates—a phosphate rock equivalent—from the incineration ash of chicken manure, which is obtained from power generation systems that use the manure as fuel, the incineration ash was treated with an aqueous solution of nitric acid to elute phosphorus. By using 0.3 M HNO3, most of the phosphorus could be eluted from 1.0 g of ash within 0.1 h. Unlike in the case of composted chicken manure which was previously examined in our laboratory, the concentration of HNO3 was increased for elution from the incineration ash. The use of incineration ash of chicken manure enabled the removal of inorganic species at a lower boiling or sublimation temperature, and organic species by calcination in the power generation system. The phosphorus contents of the incineration ash and nitric acid extract were higher than that of composted chicken manure. XRD analysis showed that the treatment of the obtained nitric acid extract with aqueous NH3 yielded a precipitate of poorly-crystallized calcium hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2), which is one of the main components of phosphate rock. To confirm the formation and purity of calcium phosphate species, precipitation calcination was conducted at 1,078 K for 5 h. XRD analysis revealed that the calcined solid was tricalcium phosphate, and no contamination was evident. These results reveal that a phosphate rock equivalent could be easily obtained from the incineration ash of chicken manure, which implies that approximately 14% of the phosphate rock that is currently being imported into Japan could be replaced by this product.
著者
峯 浩二 宇治田 吾朗 田谷 正仁
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.40, no.2, pp.119-124, 2014

チューベローズ(<i>Polianthes tuberosa</i>)カルス培養液からの多糖類(TPS)の分離・回収に関し,工業化に向けたろ過装置運転における操作指針の検討を行った.ろ過助剤を用いた加圧型ろ過機によるデッドエンド定圧ろ過において,同一の透過流束下では,単位膜面積当たりのプレコートろ過助剤量の増大とともにろ液の光学的透過度は上昇した.プレコート層の流動抵抗は,0.48から2.7 kg/m<sup>2</sup>の範囲のプレコートろ過助剤量に対し直線的に上昇した.ケーク層の平均ろ過比抵抗は,ろ過原料中のカルス濃度に対するろ過助剤濃度の比が,60から89の間でほぼ一定の値であった.加圧型ろ過機によって得たデータより,フィルタープレスでのカルス培養液のろ液処理量は,膜面積1 m<sup>2</sup>当たり0.22 m<sup>3</sup>と計算され,デッドエンド定速ろ過において,ほぼ100%のTPS回収率を伴って,光学的透過度が95%以上の清澄なろ液が安定して得られた.
著者
峯 浩二 宇治田 吾朗 田谷 正仁
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.39, no.3, pp.363-367, 2013-07-20
参考文献数
18
被引用文献数
1

<i>Polianthes tuberosa</i>(チューベローズ)カルスが産生する細胞外酸性多糖(TPS)について,沈殿分離方法を検討した.無機塩存在下において,培養液と相溶する有機溶媒(エタノール,アセトン,2-プロパノール)の添加がTPSの沈殿形成に有効であった.2%NaCl存在下では,有機溶媒の種類によらず,比誘電率が50近傍でほぼ100%の沈殿生成率が得られた.一方,50 vol%エタノールを添加した溶液において,TPS分子中のグルクロン酸基に対する無機塩中のカチオン(Na<sup>+</sup>, Ca<sup>2+</sup>)のモル比率と沈殿生成率には正の相関が得られた.同様の傾向は,グルクロン酸基を含有する酸性多糖のキサンタンガムでも見られた.本研究で得られた沈殿分離条件により,TPSの構造を維持しながら,主な夾雑物の濃度を許容濃度に低減できることが示された.
著者
Koji Inagaki Yoshiyuki Yamashita
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.50, no.2, pp.136-141, 2017-02-20 (Released:2017-02-20)
参考文献数
10

Simulated moving-bed chromatography (SMBC) separation of a solution containing three different saccharides was investigated by real-time, inline monitoring of the concentration of each saccharide with Fourier transform near-infrared spectroscopy (FT-NIRS). We built partial least squares (PLS) regression models to estimate the saccharide concentrations based on preprocessed spectral data in the wavenumber range 6,100–5,440 cm−1 that excludes the water absorption band. To verify the calibration model, we performed separation of the raw material solution of the test set using SMBC, and confirmed that the predicted concentration of each saccharide from the calibration model corresponds well with the actual measured concentration of each saccharide obtained by HPLC. The collection range can be adjusted online using the monitoring values in order to maximize the purity and yield of the target saccharides.
著者
伊與田 浩志 小西 洋太郎 井上 保 吉田 香梨 西村 伸也
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.32, no.2, pp.167-172, 2006-03-20
参考文献数
15
被引用文献数
1

アマランスの種子は栄養価が高く,また適切な条件下で加熱すると急激な水分蒸発と共に膨化(ポッピング)する性質を有しており,膨化は消化性が改善されるなど有用な加工法の一つである.本研究では,膨化に大きな影響を与える種子含水率に注目し,その調整と測定方法,ならびに機械的強度に与える影響について検討した.さらに,種子の初期含水率と気流温度が膨化による体積増加ならびに膨化後の性状に与える影響について,熱風として高温空気と過熱水蒸気を用いて流動床型の膨化装置により調べた.その結果,種子の初期含水率が約0.15,気流温度が約260°Cの高温空気中で,体積増加率は約8.7倍と最も大きくなった.また,気流温度が高いほど種子の変色が激しいことがわかった.一方,過熱水蒸気中では,体積増加率が最大となる初期含水率は,空気の場合よりもわずかに低くなる傾向がみられ,最大の体積増加率も空気中に比べてやや小さくなった.その原因は水蒸気の初期凝縮により,アマランス種皮の機械的強度が低下したためと考えられる.また,アマランス種子の水分吸着等温線より,体積増加率が最大となる含水率は,相対湿度の増加に対して,平衡含水率が急増し始める直前の含水率付近であり,それ以上の含水率では,体積増加率が減少するとともに,弾性率低下が顕著となることがわかった.また,これらの結果から最適な含水率に調整するための指針を示した.
著者
岡本 裕行 内橋 康充 ルォン ゴォク カーン 宮原 照夫 川面 克行 西山 孝 藤井 隆夫 古川 憲治
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.35, no.3, pp.318-327, 2009-07-20
参考文献数
21
被引用文献数
1 5

anammox処理を応用してビール工場排水の窒素量を効率良く削減することを目指し,アサヒビールの工場において実際の排水を用いて,anammox処理に適用させるための前処理実験を実施した.供試排水のTOC値の18.5%は酢酸とプロピオン酸から成り曝気処理で容易に分解した.有機物分解後にアンモニア態窒素酸化が起こる事象が確認され,前処理工程としてはアクリル繊維担体で微生物を固定化した曝気槽(有効容積360 L)で有機物の除去(活性汚泥処理)を行った後,同型の曝気槽にて部分亜硝酸化処理を行うプロセスが構築できた.<br>半年間の連続実証運転において,有機物除去能力1.5–2.4[kg-TOC/m<sup>3</sup>/d]程度,部分亜硝酸化処理能力は1.5–2.5[kg-NH<sub>4</sub>/m<sup>3</sup>/d]程度であった.供試排水への急激な高濃度排水あるいは浮遊性懸濁物質(Suspended Solid : SS)の流入や運転ミスがない限りは,有機物を80%除去した上,亜硝酸化率が50%付近で維持できる前処理が可能であることを連続1ヶ月間確認することができた.
著者
竹本 幹男 篠原 孝順 末沢 慶忠
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学 (ISSN:03759253)
巻号頁・発行日
vol.34, no.12, pp.1288-1295,a1, 1970

冷間引抜き軟鋼棒の稀塩酸流動液による腐食実験を行ない, 流動腐食速度に及ぼす加工度の影響についてつぎのことを明らかにした。<BR>i) 初腐食速度はいずれの流速においても加工度の増大にともない増加する。この主原因は, 冷間加工によるフェライト結晶粒の不均一化およびセメンタイトの変形にともなう水素ガス発生型カソード反応速度の増加である。<BR>ii) 腐食面の荒れ模様は, 加工度の増大にともない細かく複雑となる一方。最大アラサは小さくなる。<BR>iii) 冷間加工を受けた軟鋼の腐れしろまたは寿命の推定法を示した。
著者
稲垣 照美 志賀 寛史 遠藤 広樹
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
化学工学論文集 (ISSN:0386216X)
巻号頁・発行日
vol.35, no.5, pp.472-479, 2009-11-20

本研究では,都市温暖化防止技術の一つとして,建築構造物表面に入射する太陽光を高反射することで内部への蓄熱を抑制できる遮熱塗料に着目した.ここでは,建築構造物の高機能化を目指すとともに,実計測により近赤外域,遠赤外域,そして太陽光における遮熱塗料の遮熱効果を検証した.<br>太陽光による実験では,日射の強い時間帯の太陽光に含まれる近赤外光に対する遮熱塗料の遮熱効果は大きく,日の出前・日没後の遮熱効果は小さいことを確認した.近赤外光による実験では,一般塗料(白)と遮熱塗料(白)を比較した場合,遮熱塗料の方が塗布物内部へ通過する熱流束が抑制でき,塗装面温度も低減した.遠赤外光による実験でも,ある程度の遮熱効果が存在した.すなわち,塗装面へ入射する熱流束が同等の場合,その効果は遠赤外光よりも近赤外光の方が大きいことが明らかとなった.なお,この傾向は,近赤外光・遠赤外光ともに,表面へ入射する熱放射の増大に伴い顕著になった.
著者
Shigeru Sugiyama Akihiko Koizumi Takahisa Iwaki Naohiro Shimoda Yuki Kato Wataru Ninomiya
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.55, no.9, pp.290-299, 2022-09-20 (Released:2022-09-20)
参考文献数
32
被引用文献数
2

The dehydrogenation of isobutane to isobutene was accomplished using a NiO/γ-Al2O3 catalyst. Furthermore, significant improvement in the time-on-stream yield of isobutene was achieved. During the normal catalytic dehydrogenation of alkanes, the catalyst is covered by carbon deposition generated during the reaction, which significantly reduces the activity with time-on-stream. Therefore, no examples of the catalytic dehydrogenation of isobutane have yet been reported. This study used either ethane or propane as a source of isobutane to examine whether the activity was improved with time-on-stream. As a result, in the dehydrogenations of both ethane and propane on a NiO/γ-Al2O3 catalyst, the catalytic activity decreased with time-on-stream when the supporting amount of NiO was small. In contrast, when the supporting amount of NiO was large, the catalytic activity improved with time-on-stream. Using a NiO/γ-Al2O3 catalyst with small and large NiO loadings led to similar results to those of isobutane dehydrogenation. In addition, it was confirmed that the dehydrogenation activity was improved with time-on-stream in the catalytic dehydrogenations of ethane, propane, and isobutane using high NiO loadings. The behavior using a moderate amount of NiO loading, which was not detected in the dehydrogenation of isobutane, was also observed, which resulted in a maximum yield of either ethylene or propylene at 2.0 or 3.25 h on-stream, respectively. We concluded that the reason the catalytic activity did not improve with time-on-stream when using a NiO/γ-Al2O3 catalyst was because the supporting amount of NiO was negligible. These results demonstrate that the activity with time-on-stream could also be improved in the dehydrogenations of other alkanes.
著者
Stoyan Nedeltchev Jakub Katerla Ewelina Basiak
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.55, no.5, pp.201-216, 2022-05-20 (Released:2022-05-21)
参考文献数
131
被引用文献数
2

New, reliable, and innovative methods (the new hybrid index (NHI) and the information index (II)) for flow regime (FR) identification in bubble columns (BCs) operated with air–deionized water or nitrogen–tap water systems (at ambient conditions), as well as nitrogen–ethanol systems (at pressures of 0.1 and 0.3 MPa) systems have been successfully developed. New parameters extract useful hidden information from time series measurements by division of various signals (gas holdup, differential pressure (DP) and gauge pressure fluctuations) into different equal parts. Salient advantage of the new parameters is that their definitions are not based on any assumption.Based on the local minima in the NHI profile extracted from gas holdup time series, two transition gas velocities Utrans at 0.032 and 0.046 m/s have been identified in an air–deionized water BC (0.1 m in ID). The NHI profile based on DP fluctuations in a nitrogen–tap water BC (0.102 m in ID) distinguishes similar Utrans values at 0.029 m/s and 0.047 m/s. In a nitrogen–ethanol system at ambient pressure, the NHI identifies only the first Utrans value at Ug=0.028 m/s. At elevated pressure (0.3 MPa), it has been found that this first Utrans value shifts to a higher Ug value (0.045 m/s). In the annularly aerated BC (operated with an air-deionized water system), the main transition velocities have been identified at Ug=0.026 m/s and 0.073–0.079 m/s (depending on the clear liquid height), respectively, based on the newly defined II profile.In summary, this work presents novel and reliable methods for FR identification in several BCs and reports new, useful experimental results about the FR boundaries based on them.
著者
Masakuni Matsuoka Kohei Danzuka
出版者
The Society of Chemical Engineers, Japan
雑誌
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN (ISSN:00219592)
巻号頁・発行日
vol.42, no.6, pp.393-399, 2009-06-20 (Released:2009-06-20)
参考文献数
14
被引用文献数
1 6

To demonstrate the effect of mechanochemical processing on solid-state recrystallization, four inorganic salts of NaCl, KCl, NaBr and KBr were selected on the basis of a literature survey and crystallographic data, and their binary mixtures were ground with a planetary ball mill. X-ray powder diffraction patterns of the ground particles were analyzed, showing either formation of solid solutions and exchange reactions as well as no changes occurring due to grinding. The binary systems of NaCl–NaBr and KCl–KBr resulted in the formation of complete solid solutions, while the NaBr–KCl system exhibited the exchange reaction so that the final XRD patterns were exactly the same as those of NaCl–KBr. Additional experiments with salt mixtures containing NaBr and KCl showed the occurrence of the exchange reactions and simultaneous formation of solid solutions. From these observations, mechanochemical processing was found to be effective to cause several types of solid-state recrystallization at the atomic level.