文献

J-GLOBAL ID：201802249356262509   整理番号：18A1847790

装置サイズが異なる回転円筒型液液抽出装置の混合部における流動状態

Flow Behavior in Annular Centrifugal Extractors with Different Vessel Sizes

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) ,  轟慧 (横浜国立大学大学院工学府 機能発現工学専攻) ,  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) ,  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： 5  ページ： 285-291(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装置サイズの影響については十分な検討が行われていない.同装置は,円筒ロータと槽底近傍の固定羽根で撹拌される混合部と,ロータ内の分離部で構成される.本研究では,純水だけを用いたモデル実験により,装置サイズが異なる2つの遠心抽出器の混合部のビデオ撮影により流動状態と操作条件・装置サイズとの関係を整理したうえで,混合部の流速分布をParticle Image Velocimetry(PIV)により計測し,操作条件との関係を整理した.その結果いずれの装置サイズにおいても,混合部の流動状態は,槽底からロータ下部までが液で満たされる流動状態A,液の存在領域が槽底近傍とロータ下部近傍に鉛直方向に分断される流動状態B,その中間となる遷移状態に分類されることがわかった.流動状態変化が起きる操作条件を整理するために,ロータ内の液面形状を観察し気液界面形状にもとづいてロータの排出可能液体積を推算した.その結果,流動状態Aから遷移状態へと変化する操作条件は,装置サイズで規格化した供給流量とロータの排出可能液体積の関係で整理できることがわかった.さらに,混合部が液で充満される流動状態Aにおいては,液流速の大きさは装置サイズにかかわらずロータの回転周速度におおよそ比例することがわかった.(著者抄録)

シソーラス用語： *液液抽出 ,  撹拌 ,  *混合 ,  粒子画像流速測定 ,  スケールアップ ,  抽出装置 ,  回転円筒 ,  流動 ,  サイズ効果 ,  その場観察

著者キーワード (8件)： 撹拌・混合 ,  液液抽出 ,  PIV ,  スケールアップ ,  Mixing ,  Liquid-Liquid Extraction ,  PIV ,  Scale-up

分類 (1件)： 抽出  (XD02030B)

引用文献 (6件)：

• Bird, R. B., W. E. Stewart and E. N. Lightfoot; Transport Phenomena, pp. 96-98, John Wiley & Sons, New York (1960)
• Hayashi, S., H. Takeda, S. Nemoto, T. Kawaguchi and H. Iwabuchi; “Development of a Centrifugal Contactor (in Japanese),” PNC Technical Review, 70, 82-88 (1989)
• Kadam, B. D., J. B. Joshi, S. B. Koganti and R. N. Patil; “Dispersed Phase Hold-up, Effective Interfacial Area and Sauter Mean Drop Diameter in Annular Centrifugal Extractors,” Chem. Eng. Res. Des., 87, 1379-1389 (2009)
• Misumi, R., K. Kunii, K. Todoroki, K. Nishi, M. Kaminoyama, Y. Sano, A. Sakamoto and M. Takeuchi; “Rotor Speed and Supply Flow Rate Effects on Flow Behavior in an Annular Centrifugal Extractor (in Japanese),” Kagaku Kogaku Ronbunshu, 44, 135-141 (2018)
• 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)

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