乾燥操作の基礎と乾燥機の設計、評価およびトラブル対策

乾燥操作は多くの分野で利用されている。しかし、大学や高校で学ぶことが多く、乾燥技術について十分な時間をかけていないのが実情である。 　そこで、このセミナーのプログラムは、乾燥技術の入門者にも基礎から実践までを短時間で理解できるように組んである。また、乾燥技術の内容を表現するために、どうしても数式が多くなる。この数式の内容をより深く理解できるように、Excel (Microsoft社) を使った実習を行う。 　とくに、新しく乾燥機を設計する場合、あるいは現有している乾燥機の性能評価をする場合、条件を幾通りも変えた計算を行い、その中から最適な解を見つけ出す作業が必要になる。 この場合、Excelで計算手順を組み込んでおけば、作業が迅速、かつ容易になる。　実習に使うソフトを持ち帰ることができ、乾燥機の設計や性能評価をおこなうとともに、これを土台にして自分でソフトを開発できるようになる。

※USBメモリなどの記録媒体はご持参ください。

1. 乾燥操作の意義
   1. 乾燥とは、何か
   2. 日本人の主食「米」の乾燥
   3. 生活の潤い「インスタントコーヒー」の乾燥
   4. 湿った物質は、なぜ乾くか
2. 乾燥の基礎知識
   1. 乾燥はどのように進行するか
      1. 定率乾燥期間と減率乾燥期間
      2. 含水率の表し方【Excel演習問題】
      3. 乾燥速度と乾燥特性曲線
      4. 限界含水率と平衡含水率
      5. 湿り物質内の水分挙動
   2. 湿り空気の性質
      1. 湿度
      2. 飽和蒸気圧【Excel演習問題】
      3. 相対湿度 (関係湿度) 【Excel演習問題】
      4. 絶対湿度【Excel演習問題】
      5. 湿球温度【Excel演習問題】
      6. 露点【Excel演習問題】
      7. 湿度図表
      8. 湿り比熱【Excel演習問題】
      9. 湿りエンタルピー【Excel演習問題】
      10. 湿り比体積【Excel演習問題】
   3. 湿り材料の性質と乾燥特性
      1. 材料内の水分の状態
      2. 乾燥特性-定率乾燥速度
      3. 乾燥特性-減率乾燥速度
      4. 湿り材料を速く乾かすには
      5. むやみに速く乾かすと、問題が起きる
3. 乾燥機の種類と選び方
   1. 乾燥機の種類
      1. 対流伝熱乾燥機
      2. 伝導伝熱乾燥機
      3. 輻射伝熱乾燥機
      4. その他 (マイクロ波乾燥機、過熱水蒸気乾燥機)
   2. 乾燥機の選び方
      1. 乾燥の目的によって選ぶ
      2. 材料の性質によって選ぶ
      3. 材料の処理量によって選ぶ
      4. 乾燥機のエネルギー効率によって選ぶ
      5. まわりの環境に配慮して選ぶ
   3. 材料形状から見た乾燥機の選び方
4. 乾燥機の設計・操作における留意点
   1. 熱収支式の作り方
      1. 回分式・熱風 (対流伝熱) 乾燥機
      2. 連続式・熱風 (対流伝熱) 乾燥機
      3. 連続式・伝導伝熱乾燥機
   2. 乾燥機の容積・伝熱面積の概算法【Excel演習問題】
   3. 伝熱容量係数の概略値
5. 熱風 (対流伝熱) 乾燥機の設計
   1. 連続式熱風乾燥機の所要容積の計算
      1. 並流型の設計
         • スケールアップ (ダウン) の例【Excel演習問題】
         • 省エネ (低コスト化) の例【Excel演習問題】
      2. 向流型の設計【Excel演習問題】
   2. 現有する連続式並流型熱風乾燥機の性能評価【Excel演習問題】
   3. 現有する回分式通気流型熱風乾燥機の性能評価【Excel演習問題】
6. 省エネルギー対策
   1. 前工程における対策
      1. 機械的分離操作の併用
      2. 材料形状の調整
         • 解砕
         • 成型
   2. エネルギー効率向上の対策
      1. 熱風温度と湿度の調整
      2. 排熱風量の軽減 (排熱風の循環利用)
      3. 乾燥条件の制御
   3. 熱源の工夫による省エネルギー対策
      • 太陽熱利用
      • 低温排熱利用
   4. 熱回収による省エネルギー対策
      • 排ガスからの熱回収
      • ヒートポンプの利用
7. トラブル事例と対策
   • 乾燥ムラ
   • 乾燥不足などの事例とその対応
   1. 乾燥機の能力に関するトラブル
   2. ハンドリングに関するトラブル
   3. 製品の品質に関するトラブル
   4. おもな乾燥機のトラブル
   5. 災害事例と防止
      • 可燃性ガスの爆発・火災
      • 粉じん爆発
      • ガス中毒
      • 酸素欠乏
      • 乾燥機への巻き込み
      • 漏電
8. 乾燥技術に関する最近の動向

• 質疑応答・名刺交換・個別相談