ヒートポンプ付き自己還流・多重効用併用内部熱交換形蒸留システムとその省エネルギー特性
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概要
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新しい省エネルギー蒸留システムとしてヒートポンプ付き自己還流・多重効用内部熱交換形蒸留システム (Self-Reflux-Multi-Effect Type of Internal Heat-Integrated Distillation System with a Heat Pump, 以下, SR-ME-HIDという) を提案した.この蒸留システムはすでに前報などで報告したヒートポンプ付き自己還流内部熱交換形蒸留 (SR-HID) システムとリンデの複式蒸留塔として知られ, 通常, 空気の液化分離用に用いられている変形多重効用蒸留システムとを組み合わせたものである.フィード組成を変えたシミュレーションによって, この蒸留システムがあらゆるフィード組成に対応できる蒸留システムであることを明らかにした.また, その最小ヒートポンプ流量を比揮発度, フィードおよび留・缶出留分の組成の関数として与える計算式を提案し, シミュレーション結果との対比から, 設計指標として有用であることも明らかにした。さらに, 窒素-酸素の2成分系におけるシミュレーション結果に基づき, その所要エネルギー, 消費エネルギーについて, SR-HIDシステムのそれと比較・考察した.その結果, 本システムは軽質分濃度が80%以下のフィード組成に対して, 消費エネルギーはSR-HIDシステムと同等でありながら, 所要エネルギーは軽質分濃度の上昇に伴い所要ヒートポンプ流量が著しく低減されるため, 大幅に低減できることが明らかとなった。したがって, 本蒸留システムは軽質分濃度の高いフィード組成に適していると判断される.
- 社団法人 化学工学会の論文
著者
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田中 康夫
(株)神戸製鋼所
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中西 英二
関西大学工学部化学工学科
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中西 英二
神戸大学工学部
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富阪 泰
(株) 神戸製鋼所 技術開発本部化学研究所
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田中 康夫
(株) 神戸製鋼所 機械エンジニアリング事業本部エネルギー化学技術部
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