吸着分離操作の設計；カラム試験による破過時間推定方法

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タイトル別名
  • Adsorption Separation Process: A Method for Prediction of the Breakthrough Time by Using the Short Column Test
  • キュウチャク ブンリ ソウサ ノ セッケイ カラム シケン ニ ヨル ハカジカン スイテイ ホウホウ

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抄録

充填層を用いる回分吸着操作において，対象とする系の吸着平衡定数a，b（Freundlichの吸着等温式の定数）と物質移動容量係数Kfaを操作変数とするシミュレーションモデルを作成，その数値解法を考案し,これを利用して，実験室のショートカラム試験データに基づいて，実用操作の吸着破過曲線を推定する方法を提案した．このシミュレーション解析手法を応用することで，実用操作を模して数日間で終了する試験において，実用操作と同じ形の定型破過曲線が得られる条件として，通水開始時のカラム出口の被吸着成分の濃度Cn（t=0）=0で，かつ，一定のカラム長さが要求されることを明らかにした．一方，通水開始後，直ちにカラム出口で被吸着物質濃度Cn（t=0）≠0の場合には，このショートカラムで定型破過が得られない．このような吸着系に対しては，ショートカラム試験でのCn（t=0）の値から，モデル定数としてのKfaおよびa，bの値を推定することが可能である．したがって，これらの定数値を用いた操作のシミュレーション解析の結果から，実用操作の条件での吸着破過時間の推定に必要な情報を，容易に，正確に求めることができる．

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