Ⅰ. 混合・撹拌の基礎
1. 撹拌の基礎
① 撹拌とは
② 撹拌の目的
③ 撹拌槽と撹拌翼の種類と選定のポイント
④ 設計とスケールアップの考え方
2. 混合の指標になるパラメーター
① 撹拌所要動力(撹拌動力の測定法、動力線図、撹拌所要動力の計算実習)
② 混合時間(混合時間の測定法、混合時間線図、混合時間の計算実習)
Ⅱ. 設計とスケールアップ
1. 異相系の撹拌の問題点
① 固体粒子の分散について(固体粒子浮遊限界撹拌速度の測定、固体粒子分散の計算、
粒子分散の計算実習、撹拌槽における固体粒子溶解の計算実習)
② 液体の分散について(液液分散と転相、乳化、撹拌槽およびスタティックミキサーにおける
液液分散の計算実習)
③ 気体の分散について(気体分散による撹拌所要動力低下の計算実習、完全分散と
フラッディングの計算実習、ガスホールドアップの計算実習、物質移動容量係数の計算実習)
2. 撹拌槽反応装置の混合と反応
① 撹拌反応装置の種類(回分、半回分、連続操作、完全混合とプラグ流)
② 混合モデルと反応の関係(混合状態の違いにより異なる反応装置設計の計算実習、
デッドゾーンとバイパスがある場合の計算実習)
③ 反応装置の設計(反応速度解析、反応速度式の計算実習、撹拌槽反応装置設計の計算実習)
3. 撹拌槽設計計算の実習
① 撹拌槽吸着装置の設計(計算実習)
② バイオリアクターの設計計算実習(計算実習)
③ ガス吸収反応撹拌槽の設計計算(計算実習)
4. 撹拌槽のスケールアップ
① スケールアップ手法
② 幾何学的相似(80Lから10m3へのスケールアップの計算(計算実習)、
スケールアップによる影響因子(計算実習)、スケールアップによる操作範囲の変化(計算実習))
③ CFD(流動解析)を使ったスケールアップの活用
5. 撹拌槽スケールアップ計算の実習
① 単位液体積あたりの 攪拌所要動力Pv一定のスケールアップ(計算実習)
② 混合時間あるいはPV一定のスケールアップ(計算実習)
③ 撹拌槽バイオリアクターのスケールアップ(計算実習)
④ 撹拌槽晶析装置のスケールアップ(計算実習)
Ⅲ. トラブルの事例と対策
1. 高粘度液の混合で起こるトラブル
① 高粘度液の混合における留意点(撹拌槽型バイオリアクターの伝熱面積(計算実習))
② 非ニュートン流体によるトラブル(非ニュートン流体の混合(計算実習))
③ 混合不良によるトラブルの解決法(ヘリカルリボン翼の撹拌所要動力と混合時間(計算実習)、
熱移動を基準としたスケールダウン(計算実習))
2. 各種トラブルの対策
① 異相系撹拌におけるトラブルとその対策
② 軸受けなどのトラブルとその対策
③ その他のトラブル対策について
Ⅳ. 質疑応答
講師紹介
略歴
早稲田大学理工学部応用化学科、大学院応用化学専攻博士課程
千代田化工建設(株),東京都立大学工業化学科,
ニューヨーク州立大学化学工学科,ウォタール―大学を経て現在に至る。