Eiichi Kunugita

Electrochemical preparation and reactions of unmasked acyl-anion synthons

Abstract Organic halides can be converted into carbonyl compounds by electro-reducing a mixture of them and Fe(CO) 5 in acetonitrile first and adding an electrophile to this mixture.

Recovery of Rare Metals from Coal Fly Ash

A process has been developed to recover several rare metals such as Li, B, V and Ga from coal fly ash. The process consists of three serial operations; two-stage leaching with H2SO4 of different concentrations in series; concentrating of rare metals in the leach liquor with functional resins; and purification of each metal by solvent extraction. Li and B could be leached with dilute acid, the other undesirable transition metals being left in the residue. The two metals were then concentrated, respectively, with ΛLD-MnO2 and glucamic type resin, followed by purifcation by solvent extraction, employing a mixture of LIX51 and TOPO, and 2-ethyl-1,3-hexanediol. Ga and V were leached with 1.5 mol/l H2SO4 from the solid residue of the first leaching, and both were then concentrated with iminodiacetic type functional resin. The two metals were isolated and purified by solvent extraction employing TOMAC or D2EHPA.

Expres: An expert system for synthesizing chemical reaction cycles

Abstract An expert system, EXPRES (EXPert system for chemical REaction cycles Synthesis), is developed. This expert system can generate two kinds of reaction cycles systematically, i.e. chemical reaction cycles and chemical reaction clusters, with the help of reaction databases and various kinds of knowledge bases. In the reaction data base, known reactions that have already been proven to proceed at reasonable rates are collected. EXPRES has distinctive features such as reaction rules abstracted and evaluated by experts, learning effect and hierarchically structured knowledge base on effective processing and maintenance. The method for conversion of a chemical reaction formula into a list expession in LISP language is also established. EXPRES can be applied to: (1) derive multistep reaction clusters from a single reaction that is difficult to proceed under industrial conditions; or (2) to find chemical heat pump cycles that work within desired temperature range, for effective use of resources or thermal energy.

An Expert System for Synthesis of Chemical Heat Pump Cycles

ABSTRACT A newly developed expert system for synthesis of chemical heat pump (CHP) systems is developed. CHP cycle consists of some exo- and endothermic reactions, but it is not so easy to find those closed or opened reaction cycles only by experiences, especially in the case of such cycles that consist of some irreversible reactions. The present system can synthesize thermochemical reaction cycles systematically regardless of closed or open types. This system has a data base which includes about 2800 reactions. They are almost inorganic ones and are confirmed to take place under specified conditions experimentally. Starting from a key reaction, the search proceeds through sequential division of a reaction, and at every step evaluation is made through various “rules” in the knowledge base. It is possible to specify the temperature conditions of CHP cycles before searching.

Computation Transport Phenomena in Chemical Engineering. Analysis on Benard Convection Pattern with Pattern Evolution Equation.

ベナール対流場でみられる水平面内のパターンの時間変化を, パターン変数による一般化Ginzburg-Landau型の発展方程式を用いて数値シミュレーションし, 既往の実験や理論解析の結果と比較した.現象論的に導出されたパターン発展方程式は, 一個の非線形微分方程式であるにも拘わらず, 超臨界レイリー数域でみられるロールセル, 六角セル, ジグザグロール, クロスロールなどの様々な対流パターンや波数の変化を表現することができる.このような解析法は, パターン形式を伴う現象の解析を大幅に簡略化することができる.

Model Predictive Control for the Integral Process.

積分プロセスに対して応答モデルをプロセスモデルとして用いる通常の予測制御方式は使うことができない.本論文ではプロセスモデルとしてパラメトリック入出力モデルを使用するモデル予測アルゴリズムを導き, その制御特性について考察した.特に実測値の使い方が異なる二種類の予測モデルを用いた場合の制御系のロバスト安定性について詳しく比較した.その結果, 両方の制御系は積分プロセスのゲインを実際よりも大きく見積ったとき安定性を崩さないが, 逆に小さく見積ったとき不安定になることを示し, 両者の安定範囲に差のあることを明らかにした.

Detection of Contour Lines for Particle Image.

画像中の粒子像を, Marr-Hildrethフィルターを用いて, 背景から正しく取り出す方法を開発した.まず重なりのない2粒子像を使って, 各粒子の輪郭線を別々に得るためのフィルターパラメー夕の調整について調べた結果, オフ領域半径がある限界値を超えないように, オペレータ中のガウス関数の標準偏差σを選ぶ必要があることがわかった.またこのオフ領域半径の上限値は画像中の粒子間距離, 粒子像エッジ幅, 粒子半径との間に線形関係があることも明らかにした.さらにピントの合っている粒子像と合っていない粒子像の判別を, 得られた輪郭線上で濃度勾配の平均値の閾値判定によって行う方法を示した.これらの方法によってピントの合った粒子像の輪郭線が精度良く得られることを確かめた.

Automatic Measurement of Concentrated Spherical Particles by Use of Image Processing.

密集した球状透明粒子の粒子径分布を, 画像処理を利用して計測する手法を開発した.まずMarr-Hildrethフィルタ一を使って粒子像の輪郭候補線を決定した後, 原画像中における輪郭線上の1次微分値の平均値を利用して, 真の輪郭線と透明粒子の特徴から生じた偽の輪郭線を識別した.次に重なり合った粒子像から各粒子を認識する方法として, 内接円充填法を拡張して用いた.本手法を透明なポリマー粒子径の計測に応用した結果, 誤検出率は5%以下となった.本手法はオンライン測定にも適用が可能である.

Feedback Properties of the Rolling Schedule.

ローリングスケジュールでは意思決定に際し, 多期間最適化問題を解いて, 現サンプル時刻の操作のみを適用し, 次のサンプル時刻では計画と実際のずれに対処するため実測値を基にモデルを更新する.このようなプロセスを繰り返す, ローリングスケジュールの有用性は広く知られているが, そのスケジュール則が持つロバスト性については, 解析的な求解の困難さから明らかにされていない.本論文では, 比較的簡単な問題設定の下でローリングスケジュールの特性を制御理論を用いて解析した.その結果, スケジュール則に含まれる機能が明らかになった.

Integration of Production Planning and Real-Time Process Control

Abstract Some computer control algorithms known as the model predictive control can treat the future information of desired trajectories of the controlled variables and measurable disturbances. Consequently, it can include both the feedback and feedforward control elements. This implies that the algorithm can be used as an interface between the non-real-time planning system of which emphasis is on the feedforward effects and the real-time control system of which emphasis is on the feedback effects.