撹拌槽型溶液晶析プロセスのデジタルツイン技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25K08364
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分27010:移動現象および単位操作関連
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 三角 隆太 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40334635)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: デジタルツイン / 撹拌・混合 / 晶析 / CFD / ポピュレーションバランス

研究開始時の研究の概要

本研究では、撹拌装置を用いた晶析操作においてとくに重要と考える「撹拌羽根の旋回領域内の流動状態(乱流やスラリ－流)」、「反応添加液が混合・反応する現象とそれに伴う微結晶の生成」、「撹拌羽根に対する結晶の衝突による微結晶生成・摩耗」、「槽底からの粒子の浮遊分散」に着目し、最先端のトモグラフィックステレオPIV計測や可視化・画像解析によるによる実測データ、ならびにポピュレーションバランス解析にもとづいて、装置内で引き起こされる様々な現象をコンピューターを用いて忠実に再現することで製品結晶の高度な品質予測・制御を可能とする「デジタルツイン技術」の完成を目指す。