分離プロセスの工業装置へのスケールアップノウハウ

化学プロセスは反応装置が心臓部ではあるが未反応物・副生物の処理には分離工程が不可欠である。代表的工程として蒸留、抽出、吸着 (収着) 工程はじめ、工業化スケールアップにおいては基礎データ取得、ベンチ実験、シミュレーション、パイロット実証が必要である。演者は大手化学工業で、数十年にわたり、これらの一連の経験を所有してきたことから、これから分離工程のスケールアップに挑戦する研究者・技術者に伝授することとした。

1. 分離工学実践
   1. 蒸留技術の変遷及び今後
      1. 気液平衡/物性データ
      2. 蒸留計算法
      3. 熱と物質の同時移動計算
      4. 蒸留実験
      5. 材質・腐食
      6. 安全工学上の課題
      7. 概念設計及び蒸留方式
      8. インターナル選定
      9. 蒸留塔の制御
      10. 付帯設備 – 熱交換器・配管・ポンプ
      11. ヒートインテグレーション
      12. 今後の課題
   2. 抽出操作の工業化
      1. 液々平衡の相関
      2. 抽出塔モデル
      3. 工業化事例
         1. アクリル酸抽出
         2. 芳香族抽出
      4. 抽出装置
   3. クロマト分離プロセスのスケールアップ
      1. 緒言
      2. クロマト分離の原理
      3. 基礎データ取得方法
         1. 収着平衡
         2. 層空隙率
         3. 破過曲線
      4. クロマト分離の連続化
         1. 実施例
         2. 連続化の必要性
      5. 擬似移動層の工業化スケールアップ
         1. 工業化マップ
         2. シミュレーションモデル
         3. ベンチ実験
         4. パイロットテスト
         5. スケールアップ
         6. 改良ロータリーバルブ法の特長
      6. まとめ
2. 分離工学基礎
   1. 実践化工基礎
      1. 単位換算手法
      2. 気体の状態方程式
      3. 物質・熱収支
      4. 燃焼理論及び計算
   2. 流体工学
      1. 流体の流れ
      2. 円管内の流れ
      3. 流体の輸送
      4. 圧力および流速,流量の測定
      5. 流体輸送機器の種類と選定
   3. 熱工学
      1. 伝熱の基本機構
      2. 伝導伝熱
      3. 対流伝熱
      4. 輻射伝熱
      5. 熱交換器
      6. 燃焼装置
      7. 蒸発装置
   4. 蒸留操作
      1. 気液平衡
      2. 単蒸留とフラッシュ蒸留
      3. 回分蒸留と連続精留
      4. 蒸留塔の設計
      5. 特殊蒸留
      6. 蒸留装置
   5. 抽出操作・吸着操作
      1. 抽出操作
      2. 吸着操作
   6. 撹拌操作・混合操作
      1. 撹拌槽の構成
      2. 流動特性
      3. 撹拌所要動力
      4. 混合性能
      5. スケールアップ
      6. 撹拌槽伝熱
      7. 気液系の撹拌
      8. 固液系の撹拌
   7. 反応操作
      1. 化学反応の分類
      2. 反応器の分類
      3. 反応速度
      4. 反応速度に対する物質移動の影響
      5. 回分反応器
      6. 連続撹拌槽反応器 (CSTR)
      7. 流通型反応器 (PFR)
      8. 反応器の形式による性能の比較
   8. プロセスシステム設計
      1. プロセスシミュレーション
      2. プロセス制御
      3. ピンチテクノロジー
• 付表: 例題解答集