乳化・分散装置の性能評価とスケールアップ手法

市場には様々な乳化・分散装置が存在し、アプリケーションに応じてユーザーは機種を選定し、生産規模の装置導入に向けたスケールアップ検討をする必要がある。しかし、市場の様々な装置の性能を評価するための「ユーザーの立場に立った」「実践的」な指標はあまり提案されていない。 　本講座では、装置導入・スケールアップリスクを最小限にするための「ユーザーの立場に立った」「実践的」な性能評価指標、ならびにスケールアップ手法について、食品や飲料の製造現場で使われている身近な装置での例を挙げ、実例を交えて講義する。本講座で紹介する手法はあくまでも一例であり、紹介した手法のエッセンスを理解した上で、聴講者自身が対象としている装置に特化した修正を行うことで、各社独自の評価指標を作ることも可能と考える。

1. 乳化・分散の食品製造における応用例
   • 乳化物の粒径・形状・物性等の制御パラメーター
   • 圧縮変形とせん断変形について
   • 乳化・分散に寄与するファクター
   • 定常平均液滴径に関する式
   • 臨界We数による乳化.分散程度の推定
2. 乳化・分散プロセスにおけるトラブル事例
   • 乳化・分散に悪影響を与えるファクター
   • スケールアップ時の課題とトラブルの原因
   • スケールアップリスクを低減するために
3. 乳化・分散装置のプロセス設計とスケールアップ例
   • バッチ式乳化・分散装置の性能評価とスケールアップ例
   • 連続式乳化分散装置の性能評価とスケールアップ例
4. 周辺装置を含めた乳化・分散システムの設計例
   • バッチ式乳化・分散装置システム設計例
   • 連続式乳化・分散装置のシステム設計例
   • 超高精度比例添加システムとの組み合わせ
5. 乳化・分散技術の最近の技術動向
   • 高効率の真空多機能ミキサー
   • キャビテーションを積極的に利用したミキサー
   • 伸長流れ優位な流れ場を形成する混練装置
   • 振動によるパイ捏ね原理を利用した乳化・分散
6. 数値流体解析 即興デモ
   • 講義で説明した内容を簡素化し、モデル作成から計算、可視化までその場でデモを実施します (1時間程度)
     講師が解説しながら、分散装置の解析手法を紹介します。
   • バッチ式攪拌分散装置の定常解析 (トルク、流量、乱流消散率の算出)
   • 同上装置 非定常解析 (スライディングメッシュ使用)
   • 同上装置 非定常2液分散 (完全混合時間の推定)
   • 連続式分散装置の解析 (スタティックミキサーの分散挙動の可視化)
     • 使用ソフトウエア:FloEFD (CAD機能を有する格子法熱流体解析ソフト)
     • デモ協力:構造計画研究所