乾燥・粉砕・造粒の基礎と機器選定/スケールアップ/コスト低減/トラブル対策

粉・粒を扱うプロセスは、多くの分野でその過程形態として使われているが、最終製品として目に見えるケースは多くはない。液体や気体と異なって、微小固体の集合体である粉体は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ある。 　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、透明なスケルトンモデルを駆使して、機器内での「粉体の挙動」を目で見える形にして「体感」として粉体の動きが「刻々と変化してゆく様」を目の前で見てゆく。 　またセミナー講師の体験から、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。 　講師のヨーロッパにおける勤務経験から、2018年の4月のシカゴの粉体工業展、6月のドイツにおける化学工業展示会;ACHEMA取材をしており、「これから IoT、ビッグデーターの扱い」について、ヨーロッパの動向をご報告する。 　日本粉体工業技術協会の協会誌「粉体技術、11月号」に一部取材報告を掲載したが、さらに詳しい解説を行う。

1. はじめに
   • 粉・粒に関わる単位操作全体を、様々な分野で俯瞰する。
     • 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一部紹介する。
     • 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、それらはどうしたら排除できるのか?
     • 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 これからのプロセスはどうなってゆくのか?
2. 乾燥操作
   1. 乾燥操作の基本
      1. 乾燥原理の分類 ～物性による適性乾燥原理の選定～
      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～
      3. 乾燥装置の分類 ～どの原理を利用した装置か理解する～
      4. 乾燥装置選定の考え方。
   2. 乾燥操作の実際
      1. スケールアップ;直接乾燥分野
      2. スケールアップ;間接乾燥分野
      3. その他の乾燥分野 ～透明モデルでの体験～
3. 粉砕操作
   1. 粉砕操作の基本
      1. 粉砕原理の分類 ～新しい粉砕装置の出現～
      2. 粉砕機のパラメーター
      3. 粉砕装置の分類
      4. 粉砕装置選定の考え方
   2. 粉砕操作の実際 ～粉砕式の歴史的経緯～
      1. 回分式粉砕分野
      2. 連続式粉砕分野
      3. その他の粉砕分野 ～メカノケミカル・リアクションとは?～
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～
   1. 造粒操作の基本
      1. 混合操作・造粒原理の分類
      2. 造粒終点と主たるパラメーター優先順位
      3. 造粒装置の分類
      4. 造粒装置の選定。
         • 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?
      5. 機能性粒子の創成。表面改質、複合化。
   2. 造粒操作のスケールアップ。回分から連続操作。
      1. 造粒とバインダー
      2. 歩留まり向上と整粒
      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
   1. トラブルの原因、 (複雑な事象ほど、シンプルに分解する)
   2. トラブルの分類、実際の例を挙げて一緒に考える。
   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。
   4. トラブルを予測し対策、エスケープルートの考え方。
   5. IT化にともなうトラブルの新しい可能性。
6. まとめ
   • 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～
     • 2018年4月の「シカゴ;パウダーバルクソリッドショウ、粉体工業展」の傾向。
     • 2018年6月の「フランクフルト;ACHEMA:化学工業プラント展」の傾向。

• 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。