連続晶析装置での最適化操作設計法

连续结晶器优化运行设计方法

• 批准号: 06750764
• 负责人: 滝山 博志
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750764/
• 关键词: 晶析; 種結晶; MSMPR; スタートアップ

連続晶析装置で要求されている製品スペック(粒径、分布)を満足させる最適な操作を実現するための操作設計法を開発する目的で、本年度はまず大幅な操作条件の変更を伴うスタートアップ(SU)操作に注目した。多くの場合、SU操作時には種結晶が装置内に添加される。そこで添加される種結晶スペックが、連続晶析装置のSU操作時間に及ぼす影響について検討し、種結晶の設計指針について議論した。実験は既存の連続撹拌槽型晶析装置を使用し、操作温度は外部測定端を有したプログラム精密低温恒温水槽で制御した。あらかじめ粒径の異なる2種のアンバーライトを装置内に懸濁させ、MSMPR(連続撹拌槽)の仮定が成り立つ操作条件を決定した。スタートアップ操作は操作変数として種結晶スペック、操作過飽和度、回転数を選択し、制御変数として粒径分布、溶液濃度、結晶生産量を考慮した。種結晶スペックの粒径分布は単一分散と最終製品粒径分布とし、添加量は最終懸濁密度の値を含む3種類用意した。SU操作時間を評価するために整定時間を決める必要があるが、本研究では滞留時間当たりの質量基準の粒径分布の変動量を評価関数とした。まず種結晶を添加しない場合には整定までに8滞留時間必要なことがわかった。主な結果は以下の通りである。1.種結晶の粒径分布が極端に異なる場合SU所要時間が最大5滞留時間影響される。2.種結晶を添加しない場合と、単一分散の種結晶を添加した場合とは同程度の時間で制定する。3.同一粒径の単一分散の種結晶でも整定後の懸濁密度に近い添加をした方が整定までの時間が短い。4.予測される製品結晶粒径分布に対し、3つの分散を考慮した種結晶を加えた程度でも整定時間は短縮される。これらの成果は化学工学会の年会で口頭発表予定で、また投稿準備中である。

The requirements of the equipment for crystallization are sufficient to optimize the operation and design of the equipment, and this year, the operating conditions are greatly improved. In many cases, SU operation is added to the device. This article discusses the influence of crystal selection and crystal design on SU operation time of continuous crystallization device. The existing continuous stirred tank type crystallization device is used, and the operating temperature is controlled by the external measuring end. 2 kinds of particle sizes are determined by suspension and MSMPR(continuous stirred tank). The number of operations, the number of returns, the size distribution, the concentration of the solution, and the amount of crystallization are all taken into account. The particle size distribution of the crystal is different from that of the final product, and the addition amount is different from that of the final suspension density. SU operation time is evaluated by the necessary adjustment time. In this study, the retention time is evaluated by the momentum of the particle size distribution. When the crystal is added, it is necessary to adjust the residence time. The main result is the following: 1. When the particle size distribution of the crystals is extremely different, the SU required time is the maximum 5 residence time. 2. When the seed crystals are added, the seed crystals are dispersed, and the time for addition is determined. 3. The suspension density of a single dispersed seed crystal with the same particle size is adjusted in a short time. 4. Predicted product crystal particle size distribution, 3, dispersion, increase of crystal size, shortening of setting time The results of the meeting were presented orally at the annual meeting of the Chemical Engineering Society, and the preparation of contributions was in progress.