著者

Kato Yukitaka Nakagawa Nobuyoshi

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.40, no.13, pp.1139-1140, 2007

被引用文献数

1 2

---

The International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems, IMPRES, organized by IMPRES Committee and the Division of Energy Engineering, the Society of Chemical Engineers, Japan (SCEJ), was held at Kyoto Research Park, Kyoto on 28th to 31st October, 2007. The symposium was designed to aid in the establishment of a sustainable energy society by catalysing the development of innovative energy materials. The symposium concept owes a part of its origin to an energy road map project which was discussed by a project group in the Division of Energy Engineering, SCEJ (Kameyam and Kato, 2005; Kato, 2007). The road map named HONEBUTO Energy Road Map was based on chemical engineering technologies, and attempted to investigate the shape of an ideal energy society in the future. The authors of the group realized the importance of innovative energy materials for the realization of such a society from the discussion. Although innovative materials are developing now in any technology fields, material developments in energy fields are still needed and such development would benefit from a systematic approach. This symposium, IMPRES, is aimed at responding to such needs. (See more in PDF.)

著者

山根 小雪 中井 智司 李 炳大 細見 正明 勝 宣賢

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.28, no.5, pp.518-521, 2002-09-20

参考文献数

7

被引用文献数

1 1

---

二酸化チタン光触媒を繊維状活性炭に担持させたFAC/TiO₂シート材を用いた脱臭システムの構築を目標とし,メチルメルカプタン(MM)の分解経路及び硫黄収支の解明を試みた.まず脱臭効率について検討し,TiO₂が氏i株)O線分解よりも優れた脱臭効果を示すこと,FAc/TiO₂シートはTiO₂単独よりも優れた脱臭効果を示すことを確認した.次にFAC/TiO₂シートによるMM分解生成物として,二硫化ジメチル,二硫化炭素,二酸化硫黄,メタンスルホン酸イオン,硫酸イオンを定性した.また,MM分解における硫黄収支は常に50%以上,実験終了時には79%を把握した.一方,比較のために行った氏i株)O線分解では,これら5種の物質に加えて硫化水素も検出され,硫黄収支をほぼ100%明らかにした.

著者

Mayu Kuroki Shinichi Ookawara Kohei Ogawa

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.Supplement., pp.s73-s78, 2009-12-30 (Released:2009-12-30)

参考文献数

18

被引用文献数

39 56

---

A novel high-fidelity CFD model is proposed for the process optimization and intensification of methane steam reforming in a packed bed reactor. The random packing of spherical particles is constituted by simulating a dumping of particles into the annular reactor by a commercial code based on discrete element method (DEM). The complex spatial geometry between hundreds of particles is created associated with a developed interparticle bridge method, which eliminates the interparticle and particle–wall contact regions by assuming that the small regions are stagnant and would not affect the reactor behavior. The conservation equations of mass, momentum, energy and chemical species are fully solved by employing a commercial CFD code based on finite volume method. A newly coded subroutine is incorporated into the CFD code to evaluate the reaction rates according to the species partial pressures and temperature on each surface cell covering the particles. The values of reaction, equilibrium and adsorption constants are specified based on the experiments in the literature. According to the reaction rates, the mass and heat sources are given to each fluid cell on the surface cell. It is verified that the developed CFD model is capable of predicting the distributions of species and temperature microscopically as well as macroscopically for methane steam reforming. The present DEM–CFD procedure enables one to investigate the behavior of packed bed reactor in detail once the catalyst is characterized in a conventional way. Therefore it would become a powerful tool to optimize and intensify any process in a packed bed reactor where the plug flow assumption is invalid.

著者

大川 和男 中元 崇 井上 義朗 平田 雄志

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.31, no.5, pp.352-360, 2005

被引用文献数

6 7

---

三次元屈曲チャネル内での流体層の分割,180°回転,再合流・重ね合せを組み合わせて流体を多層化する静止型マイクロミキサーの単位エレメントの構成則を求め,それに基づいてY字分岐と120°と60°の屈曲チャネルからなるY型平板静止マイクロミキサーを開発した.正方形のチャネル断面をもつY型ミキサーを用いてヨウ素の脱色実験を行い,混合完了に必要な単位エレメント数<i>n</i>を測定した.レイノルズ数<i>Re</i>が低い場合には<i>n</i>は<i>Re</i>の増加とともに増加した.1単位エレメント通過ごとに厚さが1/2となる流体層内の混合過程をモデル化し,<i>n</i>を表す関数関係を導出し,この関係に基づいて<i>Re</i>が低い場合の<i>n</i>の実験結果を相関した.<i>Re</i>が高い場合,<i>Re</i>の増加とともに<i>n</i>は減少した.この場合の<i>n</i>については上記の関数に用いられる変数を用いて実験的に相関した.<i>Re</i>を50まで変化させてCFD解析を行い,<i>Re</i>の影響を調べた結果,<i>Re</i>=50では流体層は三次元屈曲チャネル内で発生する二次流によって大きく変形していることがわかった.この界面の変形が混合速度を加速させ,<i>n</i>を減少させる.さらに,ミキサーを構成するチャネルのアスペクト比<i>a</i>/<i>b</i>の影響をCFD計算によって検討した.<i>a</i>/<i>b</i>が2.0以上では流体界面の湾曲が大きく,<i>a</i>/<i>b</i>が0.2以下では分岐チャネルで流体が均一に分割されない.したがって,本研究で開発した平板静止型ミキサーにおいて理想的な流体層の分割・再合流を進行させるためには,できるだけ正方形に近いアスペクト比をもつ流路断面を採用することが望ましい.

著者

山口 佳子 高木 史典 山下 健一 清水 肇 前田 英明 外輪 健一郎 草壁 克己 山崎 吉一 諸岡 成治

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.30, no.3, pp.341-345, 2004-05-20

---

マイクロチャネル内の流体は, その低レイノルズ数のために層流が保たれることが広く知られているが, 屈曲構造を持つマイクロチャネルにおける流体挙動はほとんど明らかにされていなかった. ここでは, ヘアピンカーブ構造を持つマイクロチャネル内の2層流体の流体挙動を掴むために, 共焦点蛍光顕微鏡による流体挙動の3次元的直接観察と, 3次元数値流体力学シミュレーションとを行った. これらの結果, 流速が速い場合, カーブにおける慣性力の影響により2層流の界面は大きくゆがみ, 界面面積の増大を生むことが明らかになった. 界面面積の増大は3倍以上にもなることがあることが示された. 界面面積の増大はそれを通した物質拡散を促進し, 化学反応に影響を与える. このことは, マイクロ流路を化学反応場として利用する際には, 流体挙動および混合挙動を把握した上でチャネル構造の設計および作製を行う必要があることを示唆する.

著者

池野 栄宣 多田 豊 平岡 節郎 池井 正輝 周戸 祐介

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.30, no.1, pp.14-21, 2004-01-20

被引用文献数

2 4

---

バグフィルターにおいて, 払落とし操作後のろ過面に残留する粉塵量が場所によって差異があるとして, ろ過面が粉塵の残留した汚れろ布抵抗ζ<SUB>D</SUB>を有するろ過面と清浄ろ布状態まで払落とされた清浄ろ布抵抗ζ<SUB>C</SUB>を有するろ過面の2面で構成されているとする斑落ちモデルを提示した. その面積比率をε<SUB>D</SUB>対ε<SUB>C</SUB>としてこのモデルに基づく数値計算を行った結果, 回分運転における本体圧力損失の時間変化の計算結果が全時間領域で実測値と良好に一致することを示した.<BR>また, 回分運転から得られた比抵抗α, 汚れろ布抵抗ζ<SUB>D</SUB>, 清浄ろ布の面積比ε<SUB>C</SUB>, 清浄ろ布抵抗ζ<SUB>C</SUB>を用いて3列構成バグフィルターの連続運転における本体圧力損失の時間変化挙動を数値計算した結果, 汚れろ布抵抗ζ<SUB>D</SUB>を補正することにより実測値を精度よく表すことができることを示した.<BR>ろ過操作中のろ過速度変化に対応する比抵抗αの速度依存性を考慮した場合の回分運転における本体圧力損失値は, 速度依存性を考慮しなかった場合のそれとほとんど変わらないことが分かった. また, 連続運転型である3列構成バグフィルターの汚れろ布抵抗ζ<SUB>D</SUB>は, 速度依存性を考慮しなかった場合のそれより僅かに小さな値を与えた. しかし, 本体圧力損失の時間変化挙動は比抵抗αの速度依存性にはあまり影響を受けないことが分かった.