溶液晶析の結晶品質のCFDによる高精度予測を目的とした核発生モデルの開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19760112
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 三角 隆太 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 特別研究教員 (40334635)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 撹拌 / 晶析 / CFD / 乱流 / 結晶摩耗 / 核発生 / 固液混相流 / Crystallization

研究概要

化学・製薬・食品工業での代表的な反応・分離操作の一つである溶液晶析操作においては、結晶粒子が装置材料と衝突する際に発生する微粒子(二次核)の特性を予測、制御することが非常に重要となる。本研究では、装置内の溶液流動と結晶粒子の運動を数値流動解析にもとづいて再現し、粒子の衝突エネルギー、衝突頻度を定量化した。さらに、衝突データに基づいて結晶摩耗量を予測する手法を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Suspension Property of Highly Concentrated Solid Particles Settling in a Draft-Tube Stirred Vessel (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Misumi, M. Tsukada, K. Nishi, M. Kaminoyama
  • 雑誌名: Draft-Tube Stirred Vessel, J. Chem. Eng. Japan 41 ページ: 939-946
  • 査読あり
• [学会発表] 食塩の高濃度連続式蒸発晶析槽における製品結晶に及ぼす翼回転数と懸濁濃度の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤慎平、三角隆太, ほか
  • 学会等名: 化学工学会第75年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 撹拌型晶析槽における結晶粒子と装置間の衝突による結晶摩耗現象の数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 枡井康広、三角隆太, ほか
  • 学会等名: 化学工学会第75年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 撹拌型晶析槽内の結晶粒子衝突に及ぼす翼形状の影響の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐々木拓二、三角隆太, ほか
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Lagrangian Numerical Simulation of Particle Collision and Suspension in a Stirred Vessel (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Misumi, et al.
  • 学会等名: 8th World Congress of Chemical Engineering
  • 発表場所: Montreal (Canada)
  • 年月日: 2009-08-26
• [学会発表] Lagrangian Numerical Simulation of Crystal Particle Impact in a Stirred Vessel (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Misumi, et al.
  • 学会等名: 2nd Asian Conference on Mixing
  • 発表場所: Yonezawa (Japan)
  • 年月日: 2008-10-07
• [学会発表] Development of Non-Intrusive Measurement Method of Primary Nucleation Phenomena in a Stirred Vessel Based on Laser Light Scattering (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Misumi, et al.
  • 学会等名: 2nd Asian Conference on Mixing
  • 発表場所: Yonezawa (Japan)
  • 年月日: 2008-10-07
• [学会発表] レーザー散乱光計測を用いたグリシンの回分晶析における一次核発生挙動のその場計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤慎平、三角隆太, ほか
  • 学会等名: 化学工学会第40回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] ドラフトチューブ付撹拌型蒸発晶析槽における高効率操作条件の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三角隆太, ほか
  • 学会等名: 化学工学会第40回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Optimal seeding condition of a high suspension concentration of NaCl evaporative crystallization in a draft-tube stirred vessel (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Misumi, et al.
  • 学会等名: 17th International Symposium on Industrial Crystallization
  • 発表場所: Maastricht (the Netherlands)
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] 固液撹拌槽内での粒子衝突現象のラグラジアン解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三角隆太, ほか
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] 三角隆太ほか、半回分式撹拌型食塩蒸発晶析装置の高効率化と最適種晶添加条件の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三角隆太, ほか
  • 学会等名: 日本海水学会第59年会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] グランジュ粒子追跡法に基づく撹拌型晶析槽における結晶衝突現象の数値解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中西良輔、三角隆太, ほか
  • 学会等名: 化学工学会73年会
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 2008-03-18
• [学会発表] Complete Suspension of a High Concentration of Settling Solid Particles in a Draft-Tube Stirred Vessel (2007)
  • 著者名/発表者名: R. Misumi, et al.
  • 学会等名: 2007 AIChe Annual Meeting
  • 発表場所: Salt Lake City (USA)
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] ドラフトチューブ付撹拌型蒸発製塩槽における結晶成長過程に及ぼす操作条件の影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 豊田智玄、三角隆太, ほか
  • 学会等名: 化学工学会第39回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] レーザー散乱光計測を用いた回分式晶析槽における一次核発生挙動のその場計測法の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山田大樹、三角隆太, ほか
  • 学会等名: 化学工学会第39回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-13
• [備考]
  • URL: http://www.msd.ynu.ac.jp/lab/kaminoyamalab/