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

1999 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 出光石油化学株式会社, 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: リアルタイム高速画像処理システム / 撹拌槽型晶析装置 / 分級型晶析装置 / DTB型晶析装置 / 結晶粒径分布 / 結晶粒径分布制御

Research Abstract

本研究では、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た、晶析槽内における結晶粒径分布測定法により得られる粒径分布に基づく、オンライン制御システムの確立、およ同制御システムを用いた高度晶析槽の開発を目指し、以下の研究開発を行った。
(1)実験用晶析槽の作成
晶析装置としては全年度までの検討に基づき大型スケールの晶析槽を作成した。同晶析槽は、撹拌翼の形状、ドラフトチューブの有無、槽底形状を変えることで、撹拌槽型晶析装置、分級層型晶析装置、DTB型晶析装置として使用そきるものであり、また、レーザードップラー流速計による槽内の液流の流動状態測定が行えるものである。
(2)晶析槽を用いた各種晶析槽における晶析過程の検討
前述の晶析槽を用い、撹拌槽型晶析装置、分級層型晶析装置、DTB型晶析装置における撹拌翼形状、撹拌速度、翼位置、冷却速度等の各種操作条件と晶析過程、すなわち結晶粒径分布の経時変化の関係を明らかにした。
(3)晶析槽を用いた晶析過程のオンライン制御に関する検討
前述の晶析槽について、超高速リアルタイム画像処理システムで得られる晶析槽内の任意の点における局所結晶粒径分布および結晶懸濁濃度の測定に基づき、撹拌翼回転数、冷却速度等の各種操作因子を適宜調整するオンライン制御システムの構築行い、各種晶析槽において良好な制御を行うための最適な測定サンプリング位置、および晶析過程を最適に制御するためのPID制御機構及びモデル予測制御機構を構築した。