粒子形態に基づくオンライン粒径制御機構付高度晶析槽の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555264
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 上和野 満雄 横浜国立大学, 工学部, 教授 (70017896)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 城田 大吾 出光石油化学, R2PCプロジェクト, 研究員 ; 仁志 和彦 横浜国立大学, 工学部, 助手 (20262412) ; 上ノ山 周 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (50233945)
• Keywords: 攪拌槽型晶析装置 / 分級型晶析装置 / DTB型晶析装置 / 結晶粒径分布 / オンライン計測 / オンライン制御 / リアルタイム高速画像処理システム / 結晶形態計測

Research Abstract

本年度は、申請者らが開発した超高速リアルタイム画像処理システムを用いて、晶析槽内における結晶粒径分布をオンライン測定する手法によって得られた、粒径分布に基づくオンライン制御の確立、およびこの制御システムを用いた精密晶析槽の開発を目指し、以下の研究、検討を行った。
(1) モデル晶析槽の作成
モデル晶析槽として、撹拌槽型晶析装置、分級層型晶析装置、DTB型晶析装置を作成した。あわせて、結晶を含む液流を晶析槽外部に吸引した際にその影像を捉える影像検出部として、受光用光導体ファイバをリニア上に150本並べたプローブを5組自作した。
(2) 超高速画像処理回路の作成
結晶影像の検出用超高速画像処理回路の作成を行った。本回路はフォトダイオード、OP、RAMより構成され、毎秒10万ラインの影像を処理できる仕様のものである。
(3) モデル晶析装置を用いた大型晶析槽の最適設計および作成のための予備実験
前述の各モデル晶析槽を用い、冷却速度、撹拌翼回転数を変化させて、槽内の様々な点における局所的な結晶粒径分布および結晶懸濁濃度の測定を行った。これらの結果により、上述の3種の晶析槽固有の流動状態と結晶濃度および結晶粒径分布の関係、さらには冷却速度、撹拌翼回転数と得られる晶析槽内における結晶粒径分布の経時変化の関係について検討し、最適装置設計のための知見を得た。