粉体の取り扱いとトラブル対策

粉、粒は、現代の工業プロセスの中で必須の、基本的な「材料取り扱い技術」である。しかしながら「粉体は世に出るまでの仮姿」といわれる様に、なかなかそのノウハウは、専門家以外はなかなか理解されていない事が多い。また、数値シミュレーション技術を用いることによる「現象の可視化」には、多くの可能性がある一方、実際の粉体/粒体には「粒径の分布や、粒子形状のばらつき」があるため、新規の物質には、当初のステップとして、本講演で使われているような「小型装置で試してみること」が、実際には行われている。 　本講座では、小型透明卓上スケルトンモデル®を駆使して「装置内粉体挙動を見える化」し、装置設計に使われている実験式と、装置内粉体挙動の観察から参加者の「疑似体験」をうながし、「腑に落ちる、応用が効く理解」を得られるように講演する。さらに、講演者が遭遇した粉体トラブルを「現象を解説し視聴者に解決策を考案していただくプログラムを工夫した。「粉体/粒体であるがためのトラブル」を予測し、その対策を 「あらかじめ考慮して仕組んでおくプロセス」を構築することができるような、「粉体技術者」になる機会を得ていただきたい。

1. 初めに、「粉体/粒体取り扱い技術」を俯瞰
   1. 分類と定義
   2. 単位操作をつなぐ技術
   3. 「粉は生きている」といわれる理由
      • 閉塞とその解消方法の動画
   4. 「粉は魔物」といわれる理由
      • 偏析現象の動画
2. 乾燥と粉砕操作
   1. 装置選定に関する「プロセスエンジニアーの頭の中」を見る。
   2. 「粉の気持ちになって」といわれるのはなぜか?
      • 流動層乾燥機の動画
   3. プロセスのスケールアップは寸法を大きくするのではない
      • ボールミルの動画
   4. 粉体現象の律速を理解し「現象の規模を大きくする」
      • 噴霧乾燥機の動画
   5. 回分式運転をどの様に連続式運転にするか?
      • 連続流動層乾燥機動画
3. 混合と造粒操作
   1. 適正混合時間とは何か、その決定理由は?
      • V型ブレンダーの動画
   2. 対流混合と剪断混合
      • 容器回転型混合器動画
   3. 分散と凝集、粉砕助剤
      • 傾斜皿形転動造粒動画
   4. 造粒の原理とその製品粒子の特性
      • 高速攪拌混合造粒動画
   5. 液架橋現象とバインダー
      • 流動層造粒機の動画
   6. 粒子表面改質、形状改質装置の実例
      • 押出造粒と球形化の動画
4. トラブル現象と対策
   1. トラブルは多くの要因の総合現象であり、要素に分類できる
   2. それぞれの要素に対する対策はすべて存在する
5. 閉塞トラブル疑似体験 2件
   • 二次元ホッパーの動画
6. 付着対策 疑似体験 2件
   1. 事前対策と事後対策、エスケープルート的対策例
   2. 世界的傾向 (PAT技術と、ドイツの例)
   3. IoT利用の動向、センサーとリアルタイムオンラインフィードバック
   4. 失敗ができないプロセスの疑似体験を積む為に「VRとAR」を利用する
7. 質疑応答と希望する動画の再配信・再解説