粒子充填層の分離性能に及ぼす粒子充填構造の影響 Effect of Packing Structure on Separation Performance of Packed Bed

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抄録

分割真空充填法による微粒子の充填カラムを作成し, そのカラム内を流体が透過する際の分離性能に及ぼす局所空隙率の影響を液体クロマトグラフィー装置を用いて測定した.また, カラム内を透過する流体の挙動をSIMPLE アルゴリズムを用いた数値計算によって求め, 両者を比較検討した.<BR>その結果, 実験で得られた理論段数からカラム内の充填構造をある程度推定できることが明らかになった.また, 理論段数はカラム半径方向の空隙率分布に最も大きく影響を受けるのに対し, 多段充填の際に生じる粒子境界多段充填面は理論段数の低下にほとんど影響を与えない.<BR>さらに, 分割多段充填操作及びタッピング操作を併用することによりカラム全体にわたって微粒子をより均一に充填でき, カラムの分離性能は向上するという知見を得た.

The effect of the local void fraction profile of the particles in the packed column on the separation performance is studied by experiment and numerical simulation. The theoretical plate number of the packed column which was prepared by tapping and multi-stage packing methods was measured by using liquid chromatography. The flow field and theoretical plate numbers of the particle bed are simulated numerically, and the relationship between void fraction profile and separation performance is investigated.<BR>As a result, the non-uniformity of local void fraction in the axial direction of particle bed does not strongly affect the theoretical plate number. On the other hand, non-uniformity in the radial direction decreases the theoretical plate number, because non-uniformity in the radial direction induces the non-uniform velocity distribution of the fluid. Therefore it is found that the separation performance of the packed bed depends not on the average void fraction, but on the distribution of local void fraction profile of the packed bed.<BR>Particle packing by use of both multi-stage packing and tapping methods contributes to improvement of the separation efficiency in the column because the particles are packed more uniformly throughout the column.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 24(1), 37-41, 1998-01-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  7件

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被引用文献:  1件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002834881
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4380940
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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