化学プロセスにおけるスケールアップとトラブル対応

私は、旭化成にて、スクリーニング物質合成、パイロット設備での試作品製造、を通して有機化学、プロセス化学を学び、原薬・化学品の実機製造の仕事を担当する中で、化学工学と品質保証を勉強しました。 　この講演では、化学品や原薬のスケールアップ製造に対して、プロセス化学、化学工学、製品製造、品質保証の立場でどのようにスケールアップを捉えるべきなのか?広い分野の知識と経験をどのように総合させてスケールアップを進めればよいかについて語りたいと思います。

1. スケールアップファクターの理論 S/V (Surface/Volume)
   1. 伝熱
      1. スケールアップするとなぜ伝熱に時間がかかるのか?
      2. 伝熱の基礎化学工学
      3. 単純加熱・冷却
      4. 再結晶の冷却
      5. 反応熱除去考察
   2. 濾過
      1. スケールアップでなぜ濾過不良が発生するのか?
      2. 濾過の基礎化学工学
      3. 加圧濾過 1.2.4 遠心濾過
2. 溶媒回収と溶媒の選択
   1. なぜ溶媒回収が必要か
   2. 溶媒回収トラブル
   3. 溶媒回収の基礎
   4. 無水溶媒回収
   5. 溶媒の選択について
3. 撹拌のスケールアップ
   1. 撹拌のスケールアップはどう考えたらよいのか?
   2. 理論:先端速度、体積当たりの電力、循環回数の意味
   3. 反応、再結晶、などの撹拌を考える
4. 抽出のスケールアップ
   1. 抽出工程でのトラブルは意外と多い
   2. 分液不良
   3. 抽出温度
   4. 溶存酸素の影響 (Pd (0) 除去)
5. 濾過と乾燥のスケールアップ
   1. 濾過器/乾燥機の組み合わせ
6. プラントの安全性
   1. 溶媒静電気発生
   2. 化合物爆発性
   3. 環境への負荷と規制
7. スケールアップトラブルの例 紹介
• 質疑応答