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学報. 号外 昭和39年第4号
大阪府立大学
Editor(s)
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Issue Date
URL
1964-11-02
http://hdl.handle.net/10466/9432
Rights
http://repository.osakafu-u.ac.jp/dspace/
昭和39年11月2日
大阪府立大学
号外第4号 1
学
報婁4算
昭和39年11月2日
編 集 発行
大阪府立大学事務局
目
告
次
示
学位論文内容の要旨および論文審査の結果の要旨公表…・……………・・…・……………・………・…………1
も有効適切に操作するため諸種の操作因子とイオン交
告
示
換樹脂の交換機能との関係を研究したものである。本
論文は三章よりなり第一章は混床式イオン交換操作に
学位論文内容の要旨および論文審査
対する特徴操作、樹脂の混合、混合度と脱塩性能、陰
陽両樹脂の分離、再生及び馬追に関して10節にわたっ
の結果の要旨公表
て論じたもので本論文の主要部をなしている。
大阪府立大学告示第6号
すなわち混床方式では、陰陽両樹脂が至近距離に密
昭昭36年10月31日、学校教育法（昭和22年法律第26
接することにより門戸式において生じる樹脂と溶液の
号）第68条第1項の規定に基づき博士の学位を授与し
平衝に起因するイオンの漏洩が阻止され、いわゆる微
たので、学位規則（昭和28年文部省令第9号）第7条
分床が無限に存在する状態となり、高性能を発櫃する
の規定により、論文内容の要旨および論文審査の結果
とみられる。このため塔内において陰陽両樹脂が安全
の要旨を次のとおり公表する。
且つ均一に混合していることが必須条件である。
昭和39年11月2日
本報では均一な混合状態をうけるため水中で二層に
大阪府立大学長 赤 崎
称号および氏名 工学博士
繁
分れた両樹脂床に空気を吹込む方法を採用した。塔の
湯 川 正 文
混合状態は樹脂仕込量に対する偏差または分散で表示
（学位規則第5条第2項該当者）
論
文
し、これらが最小値になるとき脱塩効果は最良になる
（和歌山県 明治43年11月18日生）
ことを確め混合偏差に対する空気量、吹込時閲、樹脂
名 イオン交換塔の操作に関する研究
層長、水位などの相互関係を見出し、最適混合条件を
1．論文内容の要旨
確立した。また塔内の軸方向の混合状態の良否と脱塩
機能との関係を明らかにした。すなわち塔底部に不完
イオン交換塔はイオン交換樹脂を充填した二二装署
である。イオン交換寸寸の化学的研究すなわち化学分
析、イオン濃縮、難溶性塩の溶解、触媒反応などにつ
いて多くの研究が行なわれ、広い分野にわたって開拓
され、また工業的にも高純度の工業用水、糖類の精製
あるいは触媒として多くの用途が見出されている。
全混合状態の部分が存在するとき脱塩機能が著しく底
下することを見出した。さらにこの事実を任意に作っ
た不完全混合塔において確認し、完全混合塔における
純水収量に対する不完全混合塔の収量の比Rは
一〇． 102 8
R＝ e
工業的なイオン交換塔としては単床式、複母式また
で与えられることを示した。εは塔底で占める不完全
は複床多段式、陰陽両十指を均密な混合状態で使用す
混合域の割合％である。すなわち塔底部（塔出口）に
る混床式などが開発されてきた。しかしイオン交換塔
おける混合状態の良否は塔性能を支配する最も重要な
操作の化学工学的研究すなわちイオン交換塔操作に含
因子であることを指摘した。
まれる諸操作の最適操作条件についての研究はまだ不
充分であり、必ずしも明確にされていない現状である。
本研究はイオン交換塔を工業的に利用する場合、最
樹脂層中の胃液速度にも最適値があり純度の面から
16cc／cm2／min、収量の面からみる12cc／cm2／minの
値をえた。
（11）
2号外第4号
つぎに丁丁式イオン交換塔の樹脂を再生するため陰
陽両樹脂を二層に分離する必要がある。このためには
昭和39年11月2日
を、第三章では徴量イオウイオンの交換吸着が可能な
ことなどを示した。
両樹脂の大きさ、密度、すなわち自由沈降速度を予め
以上イオン交換塔操作に関する化学工学上の諸問題
調整しておく必要のあることを論じ水流による流動化
を解明し新らしい知見を加え、また工業上有益な結果
法を採用して所期の目的を達する条件を明示した。ま
を与え、資するところに大なるものがある。
た陰イオン樹脂の再生は陽イオン樹脂に比して困難で
ありNaOHの濃度と量を種々に変えて実験した結果2
％NaOHが陰イオン樹脂の固結を防ぎ、再生結果も最
良であることが確められた。
さらに再生液を洗深する通水にはSV＝10∼20〔1／hr〕
が適当であることを洗演速度恒数、PH戻り率、所要
洗面時間等の総合的観点から結論づけている。
第二章では連続式イオン交換塔を設計し、その性能
について研究した。向流移動床方式を採用し、底部よ
り再生すべき樹脂を連続的に再生塔へ送り、再生した
樹脂は存亡よりイオン交換塔に供給するようにした。
この連続式の設計要項はいずれも前章の結論を基礎に
したもので、塔長、樹脂排出血塗の選定（0．1cc／sec）
水流速（12∼16cc／cm2／min）などを規準にした。この
結果は向流操作のため、水流速を固定床に比してやや
低く10∼11cc／cm2／minにとることにより約8Me9Ω
一cmの純水が得られ、混床面の連続操作が可能である
事を示した。
第三章では2∼3の応用例について述べている。ま
ず強塩基性陰イオン交換樹脂数種を用い、Na2Sまたは
H2Sの稀薄溶液からSイオンの交換吸着を試みた。こ
の結果は①樹脂はCl型よりOH型の方が交換量が大②
粒径小なる程交換量は大③樹脂量V〔cc〕とイオン漏
出までの溶液量Q〔cc〕との間にQ；3．2Vの関係があ
ることなどを見出した。なお樹脂は再生し反覆使用に
耐える事、その他液流速、イオウイオン濃度と交換量、
再生剤についても比較検討した。また過酸化水素製造
エ程における原料用水の精製、電解液あるいはメッキ
液の精製、クロム酸の回収などに応用し、これらの操
作条件について言及した。
2．論文審査結果の要旨
本研究はイオン交換塔の操作に関する研究として第
一章においては固定混合床に関する操作上の諸因子に
ついて詳細な研究を行ない、完全な混合床を作るため
気（空気）、液（水）、固（樹脂）の3相混合の量的関
係を求めた。また三内の混合度を規定し混合偏差で脱
塩効果を比較しうることを示し、特に塔出口における
不完全混合は著しく塔性能を低下せしめることを指摘
した。さらに第二章では混合床でも連続化が可能な事
〈12）
以上により工学博士の学位を授与することを適当と
認ある。
昭和39年10月8日
主査 教授 矢野武夫
副査 教授 山 上 惟 恒
副査 教授 北 浦 嘉 之