電気透析槽における網状スペーサーの物質移動促進特性
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概要
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電気透析槽における透析室の構造および運転条件の最適化を行うべく, 透析室に挿入されるスペーサーの液流動特性および物質移動促進特性, さらにはスペーサー構造とこれら両特性の関係を電気透析常用レイノルズ数範囲 (50<Re<700) で検討した.<BR>実験は, 透析室を模擬した平行平板流路 (厚さ1, 2.4mm, 幅150mm, 長さ1540mm) 内に4種のプラスチック製ネットを挿入して行い, 物質移動速度の測定には電極におけるK<SUB>4</SUB>Fe (CN) <SUB>6</SUB>およびK<SUB>3</SUB>Fe (CN) <SUB>6</SUB>の酸化還元反応を使用した.<BR>得られた主な結果は以下のごとくである.<BR>1) 流体摩擦係数の主要決定因子が, スペーサーと流路壁面の間隔, 流路間隔および網目の大きさであることを見い出し, これらから摩擦係数を求める実験式を得た.<BR>2) 同様に, 透析室構造および液流通条件と物質移動速度を関係づける実験式を得た. ここで, 流路間隔の影響が大きく, スペーサー構造のそれは小さい.<BR>3) 上記1), 2) の結果から, 低圧力損失で相対的に高い物質移動速度を与えるスペーサー開発の可能性を見い出した.<BR>4) 物質移動速度に与える温度の影響はシュミット数 (Sc) の影響として理解できることを確認, 得られた関係から求めた物質移動係数と温度の関係は, 電気透析の限界電流密度と温度の関係に良好に一致した.<BR>以上の各結果から, 電気透析槽の透析室構造および運転条件の最適化法が明らかとなる.
- 社団法人 化学工学会の論文
著者
-
高橋 燦吉
学長
-
松崎 晴美
八戸工業大学大学院工学研究科機械システム工学専攻教授
-
松崎 晴美
(株) 日立製作所 日立研究所
-
高橋 燦吉
(株) 日立製作所 日立研究所
-
黒田 修
(株) 日立製作所 日立研究所
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