• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of general phenomenological models considering multi-phase flow and solution conditions in an industrial crystallizer

Research Project

Project/Area Number 25420108
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

Misumi Ryuta  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特別研究教員 (40334635)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords撹拌・混合 / 晶析 / CFD / 固液撹拌 / 核発生 / 結晶摩耗 / 結晶凝集 / スケールアップ / Mixing / Crystallization / Attrition fragments / Crystal abrasion / Crystal aggregation / Secondary nucleation / PBM / CFD / 二次核発生 / ポピュレーションバランス / 固液混相流 / 微粒子 / Crystal Attrition / Secondary Nucleation / Population Balance / Multi-phase flow / fine particle / 撹拌 / Population Balance解析 / エロージョン
Outline of Final Research Achievements

(i) Based on computational fluid dynamics coupled with the Lagrangian simulation of solid particle motion, we quantified particle - impeller blade collision positions and velocities. Differences of collision phenomena between front and back impeller blade faces were clarified.
(ii) A method was developed to measure the size distribution and total number of attrition crystal fragments in anti-solvent caused by crystal particle collisions. Results show that attrition fragments are generated mainly from corners of the parent crystal. Moreover, the attrition fragment generation rate was correlated with the abraded ratio of the parent crystal.
(iii) Using image analysis of the time evolution of the crystal particle aggregation state, an evaluation method was developed. Distinguishing and evaluating ‘primary particles,’ ‘secondary (clustered) particles,’ and ‘primary particles clustering a secondary particle’ became possible using potassium alum as the model crystal.

Report

(5 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (39 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] 撹拌槽の中の流動・混合の計測方法2017

    • Author(s)
      三角 隆太, 上ノ山 周
    • Journal Title

      分離技術

      Volume: 47 Pages: 14-18

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 撹拌型晶析装置内での結晶粒子の浮遊挙動とスケールアップ2015

    • Author(s)
      三角 隆太, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Journal Title

      分離技術

      Volume: 45(1) Pages: 1-5

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Solid-liquid Mixing in a Stirred Vessel2014

    • Author(s)
      三角 隆太, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Journal Title

      JAPANESE JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW

      Volume: 28 Issue: 4 Pages: 437-443

    • DOI

      10.3811/jjmf.28.437

    • NAID

      130004846057

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 撹拌羽根への結晶粒子の衝突に伴う摩耗現象に対する結晶種類の影響2017

    • Author(s)
      朝比奈 英里, 宮内 翔大, 三角 隆太, 上ノ山 周
    • Organizer
      日本海水学会若手会第8回学生研究発表会
    • Place of Presentation
      海峡メッセ下関(山口県下関市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 回転する撹拌羽根前後の吐出流速分布のPIV計測2017

    • Author(s)
      三角 隆太, 田辺 仁, 新井 一輝, 上ノ山 周
    • Organizer
      化学工学会第82年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京江東区)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 撹拌羽根への結晶粒子の衝突に伴う微結晶発生量に対する翼回転数と装置サイズの影響2016

    • Author(s)
      宮内翔大,三角隆太,仁志和彦,上ノ山周
    • Organizer
      日本海水学会若手会第7回学生研究発表会
    • Place of Presentation
      小田原市
    • Year and Date
      2016-03-03
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 晶析装置内における凝集結晶の粒径分布の画像解析による算出方法の検討2016

    • Author(s)
      林 葉月, 三角 隆太, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Organizer
      日本海水学会第67年会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 撹拌羽根へのカリミョウバン結晶の衝突に伴う微結晶発生量に対する翼回転数と槽径の影響2016

    • Author(s)
      宮内 翔大, 三角 隆太, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Organizer
      日本海水学会第67年会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 撹拌羽根への固体粒子衝突の直接測定による撹拌操作条件の影響の検討2016

    • Author(s)
      三角 隆太, 戸村 俊, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Organizer
      日本海水学会第67年会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 回分式冷却晶析における結晶粒径分布と凝集状態の経時変化の画像解析による算出法2016

    • Author(s)
      林 葉月, 三角 隆太, 上ノ山 周, 仁志 和彦, ハルジョ ベニー
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 撹拌羽根への結晶衝突に伴う微結晶発生量に対する翼回転数と槽径および結晶形状の影響2016

    • Author(s)
      宮内 翔大, 三角 隆太, 上ノ山 周, 仁志 和彦
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 固液撹拌槽内での撹拌羽根への粒子衝突現象に及ぼす翼回転数と装置サイズの影響2015

    • Author(s)
      戸村 俊,三角隆太,仁志和彦,上ノ山 周
    • Organizer
      化学工学会群馬大会2015(関東支部大会)
    • Place of Presentation
      桐生市
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Measurement Method of Size and Total Number of Attrition Crystal Fragments in Anti-Solvent Caused by Crystal Particle Collisions with Impeller Blade2015

    • Author(s)
      R. Misumi, K. Kato, T. Higashiguchi, K. Nishi, M.Kaminoyama
    • Organizer
      22nd International Workshop on Industrial Crystallization (BIWIC 2015)
    • Place of Presentation
      Daejeon (South Korea)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Challenge to Prediction of Secondary Nucleation Rate Generated by Crystal Collisions with Impeller Blade Based on Lagrangian Simulation of Crystal Motion2015

    • Author(s)
      R. Misumi, K. Nishi, M. Kaminoyama
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Process Chemistry (ISPC 2015)
    • Place of Presentation
      Kyoto (Japan)
    • Year and Date
      2015-07-13
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Particle Property on Particle Collision with Impeller Blade2015

    • Author(s)
      R. Misumi, H. Iijima, S. Tomura, K. Nishi, M. Kaminoyama
    • Organizer
      15th European Conference on Mixing (ECOM15)
    • Place of Presentation
      Saint-Petersburg (Russia)
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-Speed Video Camera System Synchronized with Impeller Rotation for Direct Measurement of Particle Collisions with Impeller Blade2015

    • Author(s)
      S. Tomura, R. Misumi, K. Nishi, M. Kaminoyama
    • Organizer
      15th European Conference on Mixing (ECOM15)
    • Place of Presentation
      Saint-Petersburg (Russia)
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 撹拌羽根の回転に同期した高速動画撮影法による羽根への粒子衝突現象の直接計測2015

    • Author(s)
      戸村俊,三角隆太,仁志和彦,上ノ山 周
    • Organizer
      日本海水学会第66年会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2015-06-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 撹拌羽根への結晶粒子の衝突現象に対する粒子の大きさ・比重の影響2015

    • Author(s)
      三角隆太,戸村俊,飯島広成,仁志和彦,上ノ山 周
    • Organizer
      日本海水学会第66年会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2015-06-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 撹拌羽根への固体粒子の衝突現象に対する粒子特性の影響2015

    • Author(s)
      三角 隆太, 飯島 広成, 戸村 俊, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Organizer
      化学工学会第80年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 貧溶媒中におけるカリミョウバン結晶の撹拌羽根への衝突にともなう微結晶発生量の定量化2015

    • Author(s)
      加藤 小夏, 東口 貴幸, 三角 隆太, 仁志 和彦, 上ノ山周
    • Organizer
      日本海水学会若手会第6回学生研究発表会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Year and Date
      2015-03-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 粒子径および粒子密度が撹拌羽根への粒子衝突現象に及ぼす影響の定量化2014

    • Author(s)
      飯島 広成, 三角 隆太, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Organizer
      化学工学会第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 回転同期・高速動画撮影法による固液撹拌槽内での撹拌羽根への粒子衝突現象の直接計測2014

    • Author(s)
      戸村 俊, 三角 隆太, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Organizer
      化学工学会第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 溶液過飽和度の経時変化を考慮した種晶添加冷却晶析のポピュレーションバランス解析2014

    • Author(s)
      東口 貴幸, 三角 隆太, 仁志 和彦, 上ノ山 周
    • Organizer
      化学工学会第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Relation between Particle Collisions and Paint Erosion on Impeller Blades2014

    • Author(s)
      Misumi R., Kato H., Iijima H., Nishi K., Kaminoyama M.
    • Organizer
      International Symposium on Mixing in Industrial Processes 8
    • Place of Presentation
      Melbourne (Australia)
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-17
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Effects of Impeller Height and Particle Properties on the Particle Collision Phenomena in a Solid-liquid Stirred Vessel2014

    • Author(s)
      Iijima H., Misumi R., Nishi K., Kaminoyama M.
    • Organizer
      International Symposium on Mixing in Industrial Processes 8
    • Place of Presentation
      Melbourne (Australia)
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-17
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Population Balance Simulation of Cooling Crystallization Reflecting Time Evolution of Supersaturation2014

    • Author(s)
      Higashiguchi T., Misumi R., Nishi K., Kaminoyama M.
    • Organizer
      Asian Crystallization Technology Symposium-2014
    • Place of Presentation
      Nara (Japan)
    • Year and Date
      2014-06-17 – 2014-06-20
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] CFDによる撹拌羽根への粒子衝突現象の定量化と羽根塗膜の摩耗過程の予測手法の検討

    • Author(s)
      加藤勇人,三角隆太,仁志和彦,上ノ山周
    • Organizer
      化学工学会第79年会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 回転同期・高速撮影による固液撹拌槽内における撹拌羽根への粒子衝突現象の直接計測

    • Author(s)
      戸村俊, 三角隆太,仁志和彦,上ノ山周
    • Organizer
      日本海水学会若手会第5回学生研究発表会
    • Place of Presentation
      日本大学軽井沢研修所
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 撹拌羽根近傍と槽底近傍での固体粒子の運動のラグラジアン解析

    • Author(s)
      三角隆太
    • Organizer
      化学工学会 粒子・流体プロセス部会 ミキシング技術分科会 東日本地区ミキシングサロン
    • Place of Presentation
      東京理科大学神楽坂キャンパス
    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Quantification of Particle Collision on Impeller Blades in a Stirred Vessel

    • Author(s)
      R. Misumi, H. Kato, H. Iijima, K. Nishi, M. Kaminoyama
    • Organizer
      4th Asian Conference on Mixing (ACOM 2013)
    • Place of Presentation
      Beijing (China)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 固液撹拌槽における翼高さと粒子条件が粒子衝突現象に及ぼす影響のCFDによる検討

    • Author(s)
      飯島広成,加藤勇人,三角隆太,仁志和彦,上ノ山周
    • Organizer
      化学工学会第45回秋季大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Population Balance Simulation of Crystallization Including the Crystal Attrition Phenomenon Caused by Particle Collisions with Impeller Blades

    • Author(s)
      R. Misumi, S. Ibe, K. Nishi, M. Kaminoyama
    • Organizer
      9th World Congress of Chemical Engineering
    • Place of Presentation
      Seoul (Korea)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Quantification of Particle Collisions with Impeller Blades in a Stirred–type Crystallizer based on CFD

    • Author(s)
      H. Kato, R. Misumi, K. Nishi, M. Kaminoyama
    • Organizer
      9th World Congress of Chemical Engineering
    • Place of Presentation
      Seoul (Korea)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] カリミョウバン冷却晶析の溶液過飽和度を考慮したポピュレーションバランス解析

    • Author(s)
      東口貴幸,三角隆太,仁志和彦,上ノ山周
    • Organizer
      化学工学会盛岡大会(3支部合同大会)
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Book] 第3章 固液撹拌槽内の諸現象の定量化「多様化するニーズに応えて進化するミキシング」2017

    • Author(s)
      三角 隆太, 上ノ山 周
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      三恵社
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] 晶析工学は、どこまで進歩したか (最近の化学工学64)2015

    • Author(s)
      久保田徳昭, 前田光治, 滝山博志, 大嶋寛, 平沢泉, 三上貴司, 三角隆太, 入谷英司, 高須賀正博, 須田英希, 島村和彰, 小針昌則, 高井浩希, 渡邉裕之, 大田原健太郎, 三木秀雄, 浅谷治生
    • Total Pages
      208
    • Publisher
      三恵社
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 横浜国立大学 上ノ山・仁志研究室

    • URL

      http://www.kaminoyamalab.ynu.ac.jp/

    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Remarks] 横浜国立大学大学院工学研究院 上ノ山・仁志研究室ホームページ

    • URL

      http://www.kaminoyamalab.ynu.ac.jp/

    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 横浜国立大学 上ノ山・仁志研究室WEBサイト

    • URL

      http://www.kaminoyamalab.ynu.ac.jp/

    • Related Report
      2013 Research-status Report

URL: 

Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi