乾燥・粉砕・造粒工程でのトラブル事例から見る最適な機器選定/スケールアップのポイント

セミナー趣旨

粉・粒を扱うプロセスは、多くの分野でその中間行程の形態プロセスとして使われているが、最終ユーザーが目に見るケースは少ない。機能性材料を創製する手段として、極めて有効な粉・粒の形態も、液体や気体と異なって、その莫大な表面積の大きさから、「詰まる・くっつく」等の、独特のトラブルが発生する。
意外に知られていないが、その「粉体」の扱いを適正に処理することが、専門業界としては「粉体プロセス技術」として確立している。特に新しい機能性材料を創製する業務を遂行するには、必ず知っておかなければならない、基礎的な技術である。
本講演では、【透明な粉体挙動スケルトンモデル®】を駆使して、機器内での「粉体の動き」を目で見える形にし、「体感」として粉体の動きが「刻々と変化してゆく様」を把握する。
講師の実務体験から、簡単なスケールアップの実例を挙げ、計算式の意味するところ、さらに、優先的に効果のあるパラメーターを実感する講義を行う。
講師は、技術士としての指導経験から「たまたま選ぶ装置での成果」ではなく、最終製品付与機能に見合った、「適正な単位操作の選択と製品物性の関係」を明確にして、最短距離で成果を出す手法を、推薦する。

セミナープログラム

※透明スケルトンモデル®を、講演の中で順次動かし、器内の粉体挙動を確認します。
　こちらより装置のモデルをご覧いただけます
　　 →https://yoshiichiro68.wixsite.com/website
　今回初公開の「振動流動層乾燥装置、スケルトンモデル」や、「虹彩絞り弁を使用したホッパドライヤー／リアクター、スケルトンモデル」も　当日披露いたします！

【プログラム】

　１．はじめに、粉体技術を俯瞰する。
　　・粉・粒に関わる単位操作全体を、俯瞰し、その影響を再確認する。
　　・業界で扱われている粉体技術の影響、機能性粒子の活躍の状態を紹介する。
　　・なぜ、粉を扱うプロセスにトラブルが多いのか？
　　・粉粒の「形状による分離現象」はなぜ発生し、それらの原因の分類は？　
　　・コストを抑えたトラブル対策は、　どのような方法で構築するのか？
　　・ＩｏＴの手法が発展することによって　粉体プロセスはどうなってゆくのか？
　２．乾燥操作　　湿った粉体は（微粒子固体と液体・気体の）混相流体である）。
　　2-1 乾燥操作の基本
　　2-1-1 乾燥原理の分類　～物性による適性乾燥原理の選定～
　　　2-1-2 乾燥カーブと主たるパラメーター　～スケールアップには乾燥曲線が必須～
　　　2-1-3 乾燥装置の分類　～どの原理を利用した装置か理解する～
　　　2-1-4 乾燥装置選定の考え方。
　　2-2 乾燥操作の実際
　　　2-2-1 スケールアップ；直接乾燥分野
　　　2-2-2 スケールアップ；間接乾燥分野
　　　2-2-3 その他の乾燥分野　～スケルトンモデルでの体験：
　　　　　　　（流動層乾燥機、気流乾燥機、充填層乾燥機、振動流動層乾燥機など。）
　３．粉砕操作
　　3-1 粉砕操作の基本
　　　3-1-1 粉砕原理の分類　～新しい粉砕装置の出現～
　　　3-1-2 粉砕機のパラメーター
　　　3-1-3 粉砕装置の分類
　　　3-1-4 粉砕装置選定の考え方
　　3-2 粉砕操作の実際　～粉砕式の歴史的経緯～
　　　3-2-1 回分式粉砕分野 ～スケルトンモデルでの体験：（ボールミル、ピンミル）
　　　3-2-2 連続式粉砕分野
　　　3-2-3 その他の粉砕分野　
　４, 混合操作・造粒操作　　生成粒子の機能によって、造粒原理を選択する。
　　4-1 造粒操作の基本
　　　4-1-1 混合操作・造粒原理の分類
　　　4-1-2 造粒終点と　主たるパラメーター優先順位
　　　4-1-3 造粒装置の分類　～スケルトンモデル：（転動、混合、押し出し、流動層造粒）
　　　4-1-4 造粒装置の選定。　　　　　　　　　　　　　（球形化装置）
　　　　　　　ダマにならず溶けやすい粒の造粒。硬くしっかりした粒の造粒は？
　　　　　　　目的部位で分散し、粒子機能を発揮するための柔らかい造粒は？
　　　4-1-5 機能性粒子の創成。表面改質、複合化。
　　4-2 造粒操作のスケールアップ。回分から連続操作。
　　　4-2-1 造粒とバインダー
　　　4-2-2 歩留まり向上と整粒
　　　4-2-3 造粒操作をシステムとして考える
　５．粉体機器のトラブル対応
　　5-1 トラブルの原因、（複雑な事象ほど、シンプルに分解する）
　　5-2 トラブルの分類、実際の例を挙げて一緒に考える。
　　5-3 トラブル解決例、答えは一つでは無いが、実例を紹介する。
　　5-4 トラブルを予測し対策、エスケープルートの考え方。
　　5-5 ＩＴ化にともなうトラブルの新しい可能性。
　６．まとめ　（ケミスト＋データー・サイエンティスト＋プロセス・エンジニア）
　　・これから求められる「粒子挙動の見える化」。　数値シミュレーションの役割。
　　・体験したことを分類して応用が利くようにする為には？
　　・この分野で、技術者が学べること。失敗から学ぶこと。
　　・粉・粒を扱う技術に求められるもの　～ＩｏＴ．ＡＩ．ＶＲ、ＡＶの応用の始まり～

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セミナー講師

吉原伊知郎技術士事務所　所長　吉原 伊知郎　氏
技術士（機械部門）

セミナー受講料

55,000円（税込、資料付）
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