濾過のプロセス設計とトラブル対策

第1部 濾過の原理・評価方法とプロセス設計

(2019年9月5日 10:00〜13:40)

　本講座では、濾過の挙動を記述する理論について基礎からわかりやすく説き起こすとともに、濾過試験方法とデータ整理方法について具体的に解説します。本講座を通して、濾過の基礎理論と基本メカニズムを理解し、それらに立脚した濾過データの評価手法を習得し、濾過性能の向上、問題の解決、プロセス設計、スケールアップに活用することができます。

1. ケーク濾過
   1. 濾過の種類と原理
   2. ケーク濾過のメカニズム
   3. 定圧・定速濾過理論
   4. 濾過試験およびデータ解析方法
   5. ケーク濾過の評価方法
2. 閉塞濾過
   1. 閉塞濾過のメカニズム
   2. 閉塞濾過理論
   3. 閉塞濾過の評価方法
3. 膜濾過
   1. 膜濾過の種類と特徴
   2. 膜濾過の評価方法
4. 助剤濾過 (ケイソウ土濾過)
   1. 濾過助剤の種類と特徴
   2. 濾過助剤の活用方法
5. ケークレス濾過 (ダイナミック濾過)
   1. ケークレス濾過の種類と特徴
   2. クロスフロー濾過
   3. 回転や振動を利用した濾過
   4. 電場や超音波を利用した濾過
   5. 周期逆洗型濾過
6. 濾過操作の選定と設計
   1. 濾材の分類と選定方法
   2. 濾過機の分類と選定方法
• 質疑応答

第2部 濾過技術基礎と濾過装置の種類、選定及び最新動向

(2019年9月5日 13:50〜17:00)

第2部-1. 濾過技術基礎と濾過装置の種類、選定 (細野氏担当)

1. 固液分離 (濾過) の概要
   1. 固液分離 (濾過) の種類
   2. 固液分離 (濾過) の目的
   3. 固液分離 (濾過) の原理[推進力]
2. 濾過技術の基礎
   1. 濾過技術の概要
   2. スラリー、ケーキ[ケーク]、濾液
   3. 濾材、濾過助剤、凝集剤
   4. 濾過の基礎理論
      1. Ruth (ルース) の定圧濾過速度式
      2. 濾過の抵抗則
      3. ケーキ平均比抵抗
      4. 圧縮性指数
   5. 濾過の機構
      1. デッドエンド濾過
      2. クロスフロー濾過
      3. 濾材濾過 (表面/深層)
      4. ケーキ濾過 (プレコート/ボディフィード)
3. 濾過装置の種類と特徴
   1. 主な濾過機の特徴
   2. 加圧濾過機
   3. 真空濾過機
   4. 遠心濾過機
   5. クロスフロー濾過機
4. 濾過装置の産業界での活用事例紹介
   1. 非鉄金属の圧延にて – SFの適用 -
   2. PET原料にて – YFの適用 -
   3. 医薬中間体にて – HZの適用 -
5. 濾過操作の影響因子
   1. 濾過性能の指標
   2. 濾過装置の運転条件
   3. スラリー、ケーキ、濾液の物性
6. 濾過装置の選定
   1. 濾過装置選定の概要
   2. スケールについて
   3. ラボ試験
   4. ラボ試験からのスケールアップ事例
7. トラブル事例とその対処法
   1. トラブル発生の背景
   2. 濾過装置の選定にて
   3. 前後工程の影響
   4. 洗浄評価
8. 最新の動向 – 濾過の連続化 -
   1. iFactoryTM構想における濾過
• 質疑応答

第2部-2. 最新の膜濾過技術:ダイナミック・クロスフロー (大森氏担当)

　濾過 (固液分離) は身近に存在で一見簡単なようですが奥が深い単位操作です。濾過に関わる、もしくは、これから関わる予定の方が実務を行う上で理解しておいてほしい項目や濾過装置、トラブル事例、最新の動向をわかりやすく解説致します。

1. ダイナミック・クロスフロー・フィルタの概要
   1. ダイナミック・クロスフロー・フィルタの構造と特長
   2. 従来式クロスフロー膜濾過との比較
2. ダイナミック・クロスフロー・フィルタの操作因子
   1. 操作因子と濾過特性
   2. パルス逆洗操作
3. ナノ粒子製造プロセスへの応用事例
   1. ナノ粒子の濃縮操作
   2. ナノ粒子の洗浄操作
   3. ナノ粒子の溶媒置換操作
4. スケールアップと装置選定
   1. サンプルラボ試験
   2. 装置選定
• 質疑応答