成果報告書詳細
管理番号100013458
タイトル平成19年度成果報告書 平成19年度採択産業技術研究助成事業 07A32008a 深溝型マイクロリアクタによる高効率合成プロセスの実用化研究 平成19年度中間
公開日2009/3/27
報告書年度2007 - 2007
委託先名国立大学法人徳島大学外輪健一郎
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約深溝型マイクロリアクタの流動特性および伝熱特性について計算流体力学を活用して調査した。接触状態を悪化させる原因として加工誤差があるが、本研究によって深さが40cmに及ぶマイクロリアクタにおいても加工誤差が界面形状に及ぼす影響を抑制できることが示された。一方で、深溝型マイクロリアクタは通常のマイクロリアクタに比べてホットスポット温度を抑制する能力が弱いため、発熱の大きな反応を実施する場合には、除熱の方法を慎重に設計する必要がある。反応流路と冷媒の間の壁を薄くしていくと、冷媒流路内部の熱移動が律速となる。このとき、冷媒流路間の壁を冷却フィンとして活用することで、ホットスポット温度を低下できることが示された。深さ40cm、流路幅100μmの透明アクリル製の深溝型マイクロリアクタを備えたマイクロ化学プラントを設計、制作し流動特性について調査した。120L/hrすなわち年間1000トンの流量で水を流通させたが、圧力損失が低く、各種の流体に適用可能であることが示された。また、今後の深溝型マイクロリアクタの開発は、企業技術者の協力を得られることとなった。
英文要約The effect of fabrication errors on the fluid distribution in a deep microchannel reactor (FMR) was investigated. A simulation study showed that the effect of fabrication errors can be suppressed even when the microchannnel with a depth of 40 cm was used. It was also shown that suppression of hot spot temperature is more difficult as compared with ordinary microchannel reactors. The walls between the coolant channels can be used as cooling fins to enhance the heat transfer from reaction mixture to the coolant. A pilot scale micro chemical plant was constructed to investigate the velocity and temperature distributions in FMRs. In the flow experiment, it was found that the average pressure drop at a flow rate of 1000 tpa was only 20kPa.
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