充填物便覧 あとがき

人の一生という極めて短い時間の中で、人類が何万年もかけて獲得してきた以上の技術革新を体験できる、「現代」という時間軸の中に我々は生きている。
身近な計算機器一つを例に取ってみてもこの40年間の技術革新には目を見張るものがある。

筆者の学生時代1960年代に発売されたタイガー計算機は答えが出るとチンと音がして、行き過ぎるとハンドルを逆回転させる機械仕掛けの愛嬌もので、手計算の方が速かったくらいであった。
便利だから使ったというより、面白半分に遊んでいたというのが正直な記憶である。
しかしこれがパソコンの元祖である。
最初に出現した卓上四則演算機はシャープ製およびソニー製で、アッタシュケースくらいの分厚いサイズで「30万円」、当時の学卒初任給の10倍以上の値段であった。今100円ショップで買える機種の方がずっと高性能、且つ小型である。
高価な計算機を持てない我々技術者は専らヘンミ計算尺に頼った。
Log(A×B)=LogA+LogBの原理を応用して、対数目盛を刻んだ板をスライドさせて掛け算を行うもので、３桁の数値が読める程度の道具であったが、化学工学は３桁で充分な学問である、などと皮肉を言われたものである。計算尺が不得意とする足し算にはそろばんも併用した。
化工計算が計算尺やそろばんなどの「道具」に頼っていた時代がしばらく続いた。
やがてプログラミング可能な本格的コンピューター、富士通ファコムが登場したが、空調設備を備えた大きな計算室にデンと据えられ、データはテープにパンチされ、インプットミスがあるとその部分を切取って、正確なパンチテープと入れ替えて糊付けして使った。
やっと現在の形に近づいたのは1980年代の人気商品、日本電気（ＮＥＣ）のPC9801であり、これがしばらく日本市場独占し、やがてマイクロソフトにとって代わられ、現在に至っている。
しかし進化を続けてきた計算機もS字状カーブを描いてどこかで飽和する。ウインドウズＸＰで頂点を極め、その後のビスタは使いにくくなったように思える。
新しいセブンなどのOSが優れていたとしても高齢者には覚えるのが大変だし、周辺ソフトも使えなくなるだろう。使い慣れたＸＰは今後も残して欲しいものである。（ヘンミ時代の技術者はそろそろ進化に追いつけなくなり、いつの間にか愚痴をこぼす高齢者になっているのに気づく）

さて、現代のコンピューターは計算が早いばかりではなく、世界中のすべてのコンピューターが蜘蛛の巣のようにお互いつながったウエブサイトを構成しており、瞬時に情報のやりとりができる。
人類はエジプト文明以来、数千年間にわたって、パピルス（ペーパー）に物事を記述してきたが、今やウエブサイトという新しいパピルスに物事を書き込む時代が到来し、人類は知識を瞬時に共有できるようになった。またフォートランに始まったコンピューター言語に代わってヴィジュアル・ベーシック、ＣＧＩなど様々な言語が開発された。本便覧でもＣＧＩによるウエブサイト計算ソフトを搭載した。（恩田モデル：８章参照）解離を伴う気液平衡は多元連立方程式であり、答えは存在するものの、ヴィジュアル・ベーシックが得意とする試行錯誤(Trial & Error)計算を用いない限り、答えを見つけることは不可能である。
試行錯誤計算の代表例である解離を伴う気液平衡については７章に記載した。

筆者は卒業論文にテラレットを選んで以来、40数年間、特に、ガス吸収／放散などの物質移動、およびエンタルピ移動に従事してきた。
筆者の学生時代（1960年代）、日本は高度成長期の波に乗り、プラント建設ラッシュあり、それに続く公害防止産業の発展ありで、化学工学は人気分野であった。
しかし、現在でも例えば、国連での鳩山首相の２５％ＣＯ２削減宣言の実行には化学工学が必要となる。
今筆者は地球温暖化防止技術に取り組んでいるが、ＣＯ２のアミン吸収シミュレーションモデル作成は物質移動、エンタルピ移動、気液平衡など筆者が40年間に培ってきた総合知識を駆使しなくてはならない。
化学工学はこれからも人類を救う程の重要な学問であることを改めて知らされた。 　　　
筆者の危機意識の一つにシミュレーターの普及がある。迅速、正確に計算してくれるが、あまり普及しすぎると、化学工学の基本がなおざりにされてしまい、エンジニアが考える力を失ってしまいそうで怖い。 　　　
現在、ハイシス、プロツー、アスペンなどのシミュレーシ−タ−が主流になってきており、見積作業が楽になってきた。世の中の動きで仕方ないのかもしれないが、筆者には技術者の「考える力」が一握りのシミュレーシ−タ−プログラマーに支配されて行くようで怖い。
なるべく自分でプログラムを組み、それからシミュレーターを使いこなすべきである。
エクセルは表計算のみならず、裏側にあるマクロ（VBA)を使いこなせば、殆どのシミュレーションプログラムは作成できる。
私がウエブ充填物便覧の編纂を思い立ったのも日本人技術者へ微力ながら参考になればというビジネス以外の動機もある。

筆者の40年間の経験を現代のパピルス、ウエブサイト上に「ウエブ充填物便覧」というタイトルで編集を行った。
本サイトが化学工学を専攻する技術者、学生諸氏に役立てれば幸いである。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　

　§全てのサイトの一覧表
下井ケミカルエンジニアリング（SCE）
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ミラックスサイト

http://mirax.la.coocan.jp/binran/mirax/　　　　

index　15　
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Contents of §1, §2, §3, §4, §5, §6, §7, §8, §9, §10, §11, §12, §13
hajimeni　　39
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§ はじめに

masstransfer　17
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§2　The outline of Mass-transfer.
2.1 HTU& NTU
2.1.1 Definition and Introduction of HTU& NTU 　
2.1.2 HOG & HOL based on the double film theory.　
2.1.3　 NOG & NOL
2.1.4 Minimum ruquired Liq and Gas rate
2.1.5 Onda model Soft for mass tranfer
ondaliq　　18
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§3　Liquid Mass-transfer rate by Onda model
3-1）HOL of Benzene stripping of Mirax　
3-2）Henry's const
3-3) Calculation of NOL　　
3-4）Pressure drop of stripping
3-5）Comparison with conventional structured packing
3-6）Correction of Gas back mixing effect to HOL
3-7）Onda model and Oxygen stripping)
ondagas　19　
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§４Gas-phase Mass-transfer rate by Onda model　
4-1）Basic equations
4-2）Onda model Gas
4-3）SO2 absorption experiment and Onda model for Mirax
4-4）Pressure drop data of Mirax
4-5) Examples
〔Ex 1〕SO2 absorption　by NaOH aq. sol. （β≒∞）
〔Ex2 〕SO2 absorption　by Mg(OH)2 aq. sol.（β＝６）
〔Ex3〕SO2 absorption by water（β＝１）
〔Ex4〕NH3 absorption by water（β＝１）
4-6）Summery of chapter4
4-7）Onda model Soft
hukisoku　20　
http://mirax.la.coocan.jp/binran//hukisoku/hukisoku.htm　　　　　 

§５ Random packing and structured packing
enthalpy　21　
http://mirax.la.coocan.jp/binran/enthalpy/enthalpy.htm　

§６　Enthalpy transfer (Water cooling and Gas cooling)
６-1）Preface
６-2）Relations between KaV/L, Me-number, HTU,NTU
６-3）Example of KaV/L and NTU
６-4）Simulation of cooling tower data Mirax C-312)
６-5）Application for Gas cooling
６-6）Calculation chart (Nomo graph)
６-7）Cooling tower
６-8）Enthalpy chart
kairi　　22

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§７Equilibrium accompanying dissociation
7-1）Procedure to get partial pressure
7-2) SO2-NaOH aqueous solution
7-3) CO2-NaOH aqueous solution
7-4) H2S-NaOH aqueous solution
7-5) Cl2-water
7-6) NH3-water
7-7) Introduction of Jhonston's equation
7-8) SO2 in Mg. Desulfurization
7-9) Cl2-NaOH aqueous solution
7-10)H2S−NH3−CO2
oyo-onda　23　
http://mirax.la.coocan.jp/binran/oyo-onda/oyo-onda.htm

§８　How to use Onda model
8-1）Introduction of Onda model
8-2）Condition: SO2-Mg(OH)2 aqueous solution
8-3）Answer: SO2-Mg(OH)2 aqueous solution
8-4）Condition:　Stripping Benzene by steam
8-5）Answer: 　Stripping Benzene by steam
8-6）Calculation of NOL
8-７）Pressure drop of Mirax 327
8-8）Physical property of Air, Steam（Viscosity, surface tension and so on）
8-9）Diffusion coefficient of Gas phase
8-10）Diffusion coefficient of Liquid phase
8-11）Henry constant
ondankabousi　24　
http://mirax.la.coocan.jp/binran/ondankabousi/ondankabousi.htm　　

§９The role of absorption operation for Grovel warming prevention　
9-1）Preface of Chapter 9
9-2）Various kind of CO2 separations
9-3）Estimation at coal power plant
9-4）Step by step circulation method of CO2 absorption by amine solution
9-5）About Mirax
9-6） Comparison OFCC and PCC )
9-7） Balance sheet
◇　Flow-sheet
deltaP　27　
http://mirax.la.coocan.jp/binran/deltaP/deltaP.htm　

§10　Pressure drop and Hydraulics
10-1）Outline
10-11）Kinetic energy, pressure drop and F-factor
10-12）Flooding chart, Packing factor
10-２）Pressure drop of Mirax and Comparison with the other random packing
10-3）Pressure drop of Raschig Ring
10-4）The cause of Pressure drop of Radom packing is "Expansion & Shrinking
10-5) Unit conversion of F-factor and G/φ）
data　　28
http://mirax.la.coocan.jp/binran/data/data.htm　　
　

§11Various kinds of HTU Data
　　１１.1）Physical Absorption
　　11.1.1)NH3 Absorption　
　　11.1.2)BTX Absorption　
　　11.1.3)H2O Absorption（Drying)　
　　11.1.4)CO2 Absorption
　　11.1.5)HCN Absorption
　　11.1.6)HF Absorption
　　11.1.7) Water Soluble Solvents Absorption)
　　11.1.7.2) Diffusion coefficient & HTU)
　　11.1.8)NOX Absorption
　　11.1.9)H2S Absorption
　　11.1.10)SO2水吸収
　　11.1.11)SO3 Absorption
　　11.1.12)Cl2 Absorption
　　11.1.13)HCl Absorption
　　１1.2） HTU(Chemical Absorption)
　　11.2.1)SO2 Chemical Absorption
　　11.2.2)H2S Chemical Absorption
　　11.2.3)CO2 Chemical Absorption
　　11.2.4)CO2 Chemical Absorption by amine
　　11.2.5Cl2 Chemical Absorption
　　11.2.6)NH3 Chemical Absorption
　　11.2.7)Na2SOxidation
　　11.2.8) Hosgen Chemical Absorption
　　11.2.9) Odor gaseous Chemical Absorption
　　１1.3）Physical Desorption (Stripping)
　　11.3.1) Tri-Chloro-Ethylene
　　11.3.2)CO2
　　11.3.3)O2
　　１1.4）HTU(Chemical Desorption)
　　11.4.1)Fixed NH3
　　11.4.2)Fixed H2S、MM、DMS、DMDS
　　11.4.3)Fixed I2
BSmodel　　29
http://mirax.la.coocan.jp/binran/BSmodel/BSmodel.htm　
　

§12 Billet-Schultes Model
§12-１OUTLINE
12-1-1) Introduction
12-1-2）Comparison with Onda model
12-1-3）Mass transfer in Gas absorption and Distillation
12-1-4）Feature of Billet -Schultes model
§12-２ CALCULATION EXAMPLE
12-2-1）Calculation procedure
12-2-2-2) Running condition
12-2-2-3) Packing property
12-2-3) Pre-calculation
12-2-4) Flooding point
12-2-4-1) Vapor velocity
12-2-4-２) Hold Up
12-2-4-３) Pressure drop
12-2-4-４) Wetted area
12-2-4-５)ＨＴＵ、ＨＥＴＰ (Without ＭａＬ correction)
12-2-５) Loading point
12-2-５-1) Vapor velocity
12-2-５-２) Hold up
12-2-５-３) Pressure drop
12-2-５-4) Wetted area (Without ＭａＬ correction)
12-2-５-５) ＨＴＵ、ＨＥＴＰ (Without ＭａＬ correction)
12-2-６) Normal point
12-2-６-１) Hold up
12-2-６-２) Pressure drop
12-2-６-３) Wetted area (Without ＭａＬ correction)
12-2-６-４) Calculation of ＭａＬ Number
12-2-６-５) ＨＴＵ、ＨＥＴＰ (Without ＭａＬ correction)
12-2-７) Middle point between Loading and Flooding
12-2-７-１) 蒸気速度(Vapor velocity)
12-2-７-２) Hold up
12-2-７-３) Pressure drop
12-2-７-４) Wetted area (Without ＭａＬ correction)
12-2-７-５) ＨＴＵ、ＨＥＴＰ (Without ＭａＬ correction)
12-2-7-6) Calculation result
12-2-８) Graph
§12-３ Application of this model
§12-４ Introduction of Eq.(1)
§12-５Billet-Schultes Constants
Nomenclature
Literature
恩田モデルによる液側HLの計算
http://mirax.la.coocan.jp/binran/OndaLiqHL/OndaLiqHL.html　
　
http://mirax.la.coocan.jp/binran/data/data.htm　
恩田モデルによるガス側HGの計算
http://mirax.la.coocan.jp/binran/OndaGasHG/OndaGasHG.html　　

Random packing Rosette is under market researching.
owarini　　25
http://mirax.la.coocan.jp/binran/owarini/owarini.htm　 　
　
§13 Postscript
卒業論文テラレット
http://mirax.la.coocan.jp/binran/sotsuron/sotsuron.htm　
　　

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