バッチ技術では実現できないフローマイクロリアクター反応・生産技術 ～基本的な考え方から実際の応用例～～マイクロリアクタの化学工学～

受講対象・レベル

・マイクロリアクターを中心とするフロー合成の基礎的な習得、活用
・バッチプロセスからフロー系への展開を考えている方
・化学プロセスの強化に携わっている方

習得できる知識

・マイクロリアクターの基礎知識の習得
・マイクロリアクターの研究への活用
・マイクロ空間を利用した化学工学操作に関する基礎全般
・マイクロデバイス・システムの設計と操作

セミナープログラム

◆第1部   10：00－11：50、12：30－13：40
『フローマイクロリアクター研究が導くフラスコ化学では実現できない合成化学、生産技術』
北海道大学／永木愛一郎　先生

■はじめに
  合成化学の常識がフローマイクロリアクターによって大きく変貌をとげ、従来の合成化学が大きく変わろうとしている。フローマイクロリアクターによって提供されるミクロな反応場は、化学反応そのものに本質的な影響を与えるためである。さらに、化学生産プロセスの強化や革新に繋がる技術としてもフローマイクロリアクターは注目を集めている。
  セミナー第1部では、フローマイクロリアクター研究が導くバッチ技術では実現できない合成化学についての基本的な考え方、最近の動向、研究・開発の今後の展望など、について紹介したい。

■講演プログラム
1. フラスコ化学にはないフローマイクロリアクター化学独自の特長
　1.1. 空間サイズと反応場
　1.2. バッチ型リアクターとフロー型リアクター
　1.3. フローマイクロリアクター独自の特長および高速化学への活用の仕方
2. フローマイクロリアクターを用いたフラスコでは不可能な高速合成化学
　2.1. 高速反応：反応の選択性を制御する
　2.2. 不安定中間体 (生成物) を経由する高速反応
　2.3. 界面を利用する高速反応
　2.4. 反応集積によるの高速合成
　2.5. 自動化、AI活用による高速な研究開発
3. 今後の展望
13：40－14：00　質疑応答　(永木先生)

◆第2部  14：15－15：45
『マイクロリアクタの化学工学』
京都大学／外輪健一郎　先生

■はじめに
  マイクロリアクタは微細な管路で構成されたフロー型の反応装置であり、従来型の装置に比べて混合や伝熱を迅速に行えるという特徴を持つ。これらの特徴を活用することで反応場の温度分布、濃度分布を精緻に制御できるようになり、各種の反応における収率を向上できるようになる。
  セミナー第2部では、化学工学の立場からフローマイクロリアクタにおける混合や伝熱の現象を理解することを目的とする。管路サイズがこれらの現象に及ぼす効果の理論的背景をはじめ、現象の解析の方法を説明する。またフロープロセスでの活用を目指した連続分離技術の研究の紹介も行う。

■講演プログラム
4. マイクロリアクタの化学工学
　4.1 フロープロセスの特徴
　　　　(1) 微細管路の流動特性
　　　　(2) 反応装置としての機能
　　　　(3) フローリアクタの構成
　4.2 流動と混合の特性
　　　　(1) 拡散現象
　　　　(2) マイクロ流路における混合
　　　　(3) マイクロミキサー
　　　　(4) 伝熱現象
　　　　(5) マイクロ流路における熱移動
　4.3 反応と混合
　　　　(1) 混合速度と反応収率の関係
　4.4 多相流
　　　　(1) 流動状態の形態
　　　　(2) 流動状態マッピング
　　　　(3) セグメント流の長さ制御
　　　　(4) 相間物質移動速度
　4.5 フロー分離技術の開発
　　　　(1) 連続抽出
　　　　(2) 連続晶析
　　　　(3) 連続蒸留
15：45－16：00　質疑応答　(外輪先生)

セミナー講師

 永木 愛一郎 先生   北海道大学大学院 理学研究院 化学部門 教授 博士 (工学)
 外輪 健一郎 先生   京都大学大学院 工学研究科 化学工学専攻 教授 PhD　

◎永木先生
2008年12月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻、助教
2013年 1月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻、講師
2018年 8月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻、准教授
2022年 4月 北海道大学 大学院理学研究院、教授
【専門】
合成化学/有機合成化学、高分子合成/フローマイクロリアクターを用いた合成化学
【受賞歴】
2012年　有機合成化学協会　武田薬品工業研究企画賞
2012年　有機合成化学協会　有機合成化学奨励賞
2013年　日本化学会　第27回若い世代の特別講演会　特別講演証
2013年　化学とマイクロ・ナノシステム研究会　若手優秀賞
2013年　エスペック環境研究奨励賞
2014年　Flow Chemistry India 2014 Distinguished Presentation Award
2015年 Expert Presentations on 2nd International Conference on Past and Present Research Systems of Green Chemistry
2019年 有機合成化学協会・企業冠賞　東ソー・環境エネルギー賞
【本テーマ関連学協会での活動】
日本化学会、高分子化学会、化学工学会、プロセス学会、フロー・マイクロ合成研究会　幹事

◎外輪先生
1997年　プロセス制御に関する研究で博士号を取得
1997年～2001年　京都大学にて博士研究員として主として晶析装置の最適設計、制御技術を研究。
2001年に九州大学に助手として赴任すると同時にマイクロリアクタの研究を開始
2004年から徳島大学にて講師、准教授、教授を歴任し、
2019年に京都大学教授に就任。その間マイクロリアクタの応用と解析に関する研究に一貫して従事。
【専門】
マイクロリアクタ、プロセス強化、プロセス最適化、蒸留、晶析
【本テーマ関連学協会での活動】
化学工学会理事(2018-2019)
化学工学会マイクロ化学プロセス分科会　代表（2014-2015）
化学プロセス研究コンソーシアム　マイクロ化学生産グループ　代表(2021～)
化学とマイクロ・ナノシステム学会、近畿化学協会フローマイクロ合成研究会の会員

セミナー受講料

1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円
＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

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