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マイクロ波リアクターのスケールアップ

化学反応におけるマイクロ波の有用性は従来から良く知られていましたが、国内外でマイクロ波が化学プロセスにおいて産業化されてこなかったのは、スケールアップが困難であったことが 一因と言われています。

当社では会社設立時よりこの課題に取り組み、2009年春に日産2トンレベルの燃料製造用のフロー型マイクロ波リアクター(1号機)の開発に成功しました。 2011年に化成品製造用の日産2トンレベルの大規模フロー型マイクロ波リアクター(2号機)を立ち上げました。

そして、2014年3月には大阪の住之江区にて世界初の大規模マイクロ波化学工場、M3Kを立ち上げました。

電場解析

測定で得られた反応系の誘電損失係数を用いてマイクロ波リアクター内部の反応系の電場シュミレーションを行っています。

実際目で見ることができない電磁場の情報が得られより最適なリアクターの設計が可能です (大阪大学マイクロ波化学共同研究講座と共同開発)。

電場解析

リアクターの電場シュミレートにより
  • 何通りものリアクターを作らなくても、形状や内部構造を最適化できる。
  • 電磁場が均一に反応系に入っているかチェックできる。
  • マイクロ波がリアクター外に漏出していないかチェックできる。
  • 安全性の高いリアクターが設計できる。
マイクロ波リアクター スケールアッププロセス
    Traget Reactor type Frequency /
GHz
Temp. /
Thermometer Pressure Lab Bench Pilot Factory
Liquid
System A
Class I General Chemical Horizontal flow 2.45 ~ 125 thermocouple / optical fiber / IR normal        
Liquid
System B
Class II Polymer/Performance material Horizontal flow 0.915 / 2.45 ~ 250 thermocouple / optical fiber / IR ~ 5 kPa        
Solid
(powder/slurry)
System
Class III Nano^particle/Carbon Horizontal flow/Batch 0.915 / 2.45 / 5.8 ~ 1000 thermocouple / IR / ~ 5 kPa        
Liquid
System B
Class IV Bulk Chemical/Fuel Vertical flow 0.915 / 2.45 / 5.8 ~ 600 thermocouple / optical fiber / IR -        

  • 2009年

    日産2トン燃料製造
    マイクロ波リアクター開発

    島屋ビジネスインキュベーター
    (大阪市)での様子

  • 20011年 春

    日産2トン化成品製造
    マイクロ波パイロットプラント立ち上げ

    神戸市ものづくり復興工場での様子

  • 2014年 春

    世界初の大規模マイクロ波化学工場
    日産10トン化成品製造 M3K 立ち上げ

    大阪市住之江区にて世界初の
    大規模マイクロ波化学工場、M3K竣工

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