蒸留プロセス設計におけるスケールアップと省エネ化・トラブル対策

第1部 蒸留の基礎・メカニズムと蒸留プロセスの設計

(2023年4月7日 10:00〜12:00)

　蒸留計算プログラムあるいは汎用プロセスシミュレータを用いた蒸留プロセスの設計が一般的となっている。分離仕様を満足する設計条件は無数に存在し、そこから最終的な条件を決定する際に経済性が重要な因子となっているが、その他にも考慮すべき因子がある。 　本講座では、蒸留プロセスの適用の可能性、蒸留シミュレーションの適切な利用、およびより良い装置設計・操作条件を考えるときに必要な情報となる蒸留の基礎、蒸留プロセスの特性および段効率・HETPについて例を交えて解説する。

1. 培養の形態
   1. 固体培養
   2. 液体培地
      1. 試験管もしくはフラスコによる液体培養
      2. 通気攪拌槽による液体培養
      3. ディープウェル・マイクロプレート培養
      4. 次世代多検体培養
2. 培地成分の理解
   1. 培地成分による区分
   2. 主要構成元素による成分の区分
      1. 炭素源
      2. 窒素源
      3. リン源
      4. 硫黄源
      5. 金属
      6. アミノ酸・核酸
      7. ビタミン
   3. その他の成分
      1. pH調整剤
      2. 消泡剤
      3. エキス類
      4. 水
3. 培地の設計
   1. 文献による予備調査
   2. 基礎データ収集と実験デザイン
   3. 機械学習の利用
   4. ラボオートメーションの活用
• 質疑応答

第2部 蒸留プロセスのスケールアップと省エネ・GHG排出削減

(2023年4月7日 12:45〜14:45)

　SDGsやESG投資への配慮が求められる中、蒸留における省エネ化は更に重要になってきた。省エネルギー蒸留システムでは、SUPERHIDICを中心に様々な省エネアプローチ技術理論を解説する。更に、プロセス系・用役系の全体を俯瞰し、数理最適化技術を用いて効果的に省エネ案を提示するサービスについても紹介する。 　また、実際に新技術を適用する局面においてはパイロットプラントなどで性能を確認したうえで、実基へ展開するアプローチをとる場合もある。このようなケースでは、どのような点に留意すべきかについても紹介する。

1. 蒸留システムの省エネルギー化・GHG排出削減
   1. ヒートポンプ系技術
      • 塔頂ガス再圧縮型ヒートポンプ
        • 直接式
        • 間接式
      • HIDiC
      • SUPERHIDIC
      • SUPERHIDICの商業運転
   2. シーケンシング系
      • Divided Wall Column
      • 改良形ペトリューク塔
   3. 数理最適化技術を応用した省エネルギー化検討
      • プロセス系・用役系を同時に最適化する意義
      • プロセスにおけるモデリング例
      • 用役系におけるモデリング例
      • 検討結果例示
      • 検討のながれ
2. スケールアップ時の留意点
   1. 内部品選定
   2. 効率
   3. その他の要素
      • フォーミング
      • 汚れなど
• 質疑応答

第3部 蒸留システムの事故・トラブ事例と防止策・保守実務

(2023年4月7日 15:00〜16:30)

　蒸留プロセスで課題となるフォーミング (発泡) 系およびファウリング (汚れ) 系のなどのトラブルの対応方法について事例紹介も交えて解説する。

• フォーミング (発泡) 対策
• ファウリング (汚れ) 対策
• 質疑応答