周期的濃度変動操作を目指した高温接触酸化反応用マイクロリアクターの設計および作製

概要

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高温接触酸化反応用マイクロリアクターを設計, 作製し, 漏れ, 圧力損失, 線速度を測定した. 一つのマイクロリアクターモジュールは, マイクロリアクターユニット(10のマイクロチャンネルを持つ2種のPlate-A, Plate-Bを直列につないだもの)が10個並列に配置されたものである. また, 炭化水素の部分酸化反応を周期的濃度変動操作条件で行うことを念頭において, 反応器内流動状態をパルス応答法により評価した. 触媒反応温度である773K付近ではアルミニウムの膨張と拡散接合により高い気密性が得られ, 流量に対して漏れ流量は0.006-0.008%と非常に小さい値となった. 圧力損失はFanningの式に従い, 流量の増大に比例して増加した. マイクロリアクターのRTD曲線を算出し, 平均滞留時間, 分散, 標準偏差を求めたところ, 2-5秒の周期で濃度変動操作が行えることがわかった. また, 加圧, 加熱時のマクロチャンネルの変形による不均一な流れやよどみはとくに観察されず, 10チャンネル×10ユニットの全てに均等に流体が流れていることがわかった.
2004-03-20