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J-GLOBAL ID：201802240805015488   整理番号：18A0990201

回転円筒型液液抽出装置における流動状態におよぼす操作条件の影響

Rotor Speed and Supply Flow Rate Effects on Flow Behavior in an Annular Centrifugal Extractor

著者 (8件)： 三角隆太 (横浜国立大学大学院工学研究院機能の創生部門) ,  國井佳奈子 (横浜国立大学大学院工学府機能発現工学専攻) ,  轟慧 (横浜国立大学大学院工学府機能発現工学専攻) ,  仁志和彦 (千葉工業大学工学部機械工学科) ,  上ノ山周 (横浜国立大学大学院工学研究院機能の創生部門) ,  佐野雄一 (日本原子力研究開発機構 高速炉研究開発部門 次世代高速炉サイクル研究開発センター 燃料サイクル技術開発部再処理技術開発Gr) ,  坂本淳志 (日本原子力研究開発機構 高速炉研究開発部門 次世代高速炉サイクル研究開発センター 燃料サイクル技術開発部再処理技術開発Gr) ,  竹内正行 (日本原子力研究開発機構 高速炉研究開発部門 次世代高速炉サイクル研究開発センター 燃料サイクル技術開発部)
資料名： 化学工学論文集
巻： 44  号： 3  ページ： 135-141(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： S0110B  ISSN： 0386-216X  CODEN： KKRBAW  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 原子力分野の使用済核燃料再処理プロセスでは回転円筒型液液抽出装置の利用が注目されているが,抽出効率に大きく関連する装置内の流動状態に対する操作条件の影響については十分な検討が行われていない.本研究では,主要な操作因子であるロータ回転数や溶液の供給流量が異なる条件を対象に,混合部の流動状態の観察,ならびにParticle Image Velocimetryによる流速分布測定を行った.ロータ回転数や溶液の供給流量が変化した場合に,装置内の混合部の流動状態が,(a)混合部底面からロータ下部までが液体で満たされロータの回転の影響が流速分布に強く影響する状態(流動状態A),(b)混合部下部における液の存在領域が,槽底の固定羽根近傍とロータ下部近傍に鉛直方向に大きく2つに分断される状態(流動状態B),(c)これら2つの状態の過渡的な状態(遷移状態)の3種類の状態に分類されることを明らかにした.8枚の固定羽根が槽底に放射状に取り付けられた混合部では,2枚の固定羽根と槽壁に囲まれた各領域内で,槽壁近傍ではロータの回転方向に沿った流れが形成され,下流側の固定羽根に沿って曲げられ槽底中心部に流れ込むフローパターンであることがわかった.流動状態Aでは,混合部内の水平断面内の流速分布はロータ回転数に対しておおよそ比例するが,流動状態Bでは流動状態Aより流速が遅く,ロータ回転数には比例しないことがわかった.(著者抄録)

シソーラス用語： 液液抽出 ,  *抽出装置 ,  流動解析 ,  回転円筒 ,  効率 ,  流速分布 ,  粒子画像流速測定 ,  回転数 ,  回転子 ,  剪断流 ,  遷移状態 ,  *核燃料再処理 ,  解析 ,  *処理

著者キーワード (6件)： 撹拌・混合 ,  液液抽出 ,  PIV ,  Mixing ,  Liquid-Liquid Extraction ,  PIV

分類 (2件)： 抽出  (XD02030B) ,  核燃料再処理  (MD08050C)

引用文献 (11件)：

• Deshmukh, S. S., J. B. Joshi and S. B. Koganti; “Flow Visualization and Three-Dimensional CFD Simulation of the Annular Region of an Annular Centrifugal Extractor,” Ind. Eng. Chem. Res., 47, 3677-3686 (2008)
• Hayashi, S., H. Takeda, S. Nemoto, T. Kawaguchi and H. Iwabuchi; “Development of a Centrifugal Contactor (in Japanese),” PNC Tech. Rev., 70, 82-88 (1989)
• Kunii, K., R. Misumi, K. Nishi, M. Kaminoyama, H. Hirano, H. Ogino and Y. Sano; “The Effect of Rotor Speeds and Flow Rates on the Flow Pattern in an Annular Centrifugal Extractor,” Proc. 14th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2012), pp. 482-483 (2012)
• Sano, Y., A. Sakamoto, H. Ogino, H. Hirano, K. Todoroki, R. Misumi, K. Nishi and M. Kaminoyama; “Fluidic Analysis in an Annular Centrifugal Contactor for Fuel Reprocessing,” Proc. International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Safe Technologies and Sustainable Scenarios, IAEA-CN-199-251 (2013)
• Takeuchi, M., H. Ogino, H. Nakabayashi, Y. Arai, T. Washiya, T. Kase and Y. Nakajima; “Extraction and Stripping Tests of Engineering-Scale Centrifugal Contactor Cascade System for Spent Nuclear Fuel Reprocessing,” J. Nucl. Sci. Technol., 46, 217-225 (2009)

タイトルに関連する用語 (4件)： 回転円筒 ,  液液抽出 ,  流動 ,  操作条件