本セミナーでは、乾燥・粉砕・造粒の基礎から解説し、乾燥・粉砕・造粒におけるトラブルの原因と対策、未然防止策、装置の選定方法・スケールアップについて詳解いたします。
工業界において、固体粒子・液体・気体の混相流体系を扱う分野は少なくない。その中でも、乾燥、粉砕、造粒操作は、行程中にそれぞれの成分組成量、固体粒子の相互作用力関係が刻々と変化し、総合的に材料物性が著しく変化する単位操作である。 そのため、なかなか数値計算でのシミュレーションも容易ではなく、過去の経験と実際にやってみて分かる現象がいまだに多い 固体粒子とそれらの間にある気体、液体の相間関係は、スラリー、キャピラリー、フェニキュラー (Ⅰ、Ⅱ領域) 、ペンジュラーと区分され、その特性を研究されている。それによって乾燥原理や、粉砕原理、造粒原理が異なり、装置選定の有力な手がかりとなる。 例えば最終製品である「粉・粒、状の物質」にどのような特性を持たせたいかにより、採用すべき乾燥原理は決まってくる。正しい「合目的製品」を得るには、この原理を使った乾燥設備をプロセスとして採用し、システムを構築しなければならない。この判断を誤ると、液体は分離できて「いわゆる乾燥」は終了したが、製品が目的機能を発揮することができない場合がある。 粉砕操作、造粒操作も、目的は「サイズと形態」であり、粒径がそろっても、形態が異なり目的の機能が発揮されなければ、それぞれの操作を行う意味が無い。 本講習では「合目的」という観点から、それぞれの単位操作の現象と材料に対する影響を考察し、装置選定の考え方を示す。又発生している現象からどのようなパラメーターを使ってスケールアップしてゆくべきか、間違いの無いスケールアップの方法と実際を解説する。 特に現場で起こりうる「粉・粒であるが為のトラブル」を分類し、原因を推測、対策をどのようなタイミングで実行してゆくべきか、「エスケープルート」の考え方で説明する。特にコストパフォーマンスに優れたトラブル対策は、これからの機器運営の効率化と共に、重要な課題である。若いエンジニアが装置を運転する際に経験する「メンテナンスの必要性」に関しても、エスケープルート的トラブル対策は、大きな影響がある。 セミナーの中では「アクリル製小型粉体挙動実演モデル」シリーズを使って、実際に粉砕、造粒中の粉・粒がどのように装置の中で運動しているかを見る。運転パラメーターも聴講者に扱ってもらい、原因と結果を体感していただく。 乾燥、粉砕、造粒操作は、様々な分野を横断する基本的単位操作で有り、1つの分野では当たり前の標準手法が、他の分野では全く新しい試みである事も多い。又、異なる分野で同じ悩みが、同じ様なブレークスルー手法で解決される可能性もある。 多くの若い技術者が「腑に落ちる」ように、整理した形で粉粒に対する考え方を解説する予定である。