乾燥のメカニズムと装置の選定・設計、トラブル対策

セミナー趣旨

乾燥操作は熱を与えて水分（溶剤）を蒸発させる点から相変化を伴う熱と物質の同時移動現象の典型例である。本セミナーでは，乾燥操作の予備知識として，湿り空気の諸性質，湿球温度の概念，湿度図表を解説する。次に，含水率，材料中での水分の保持状態を解説し，乾燥のメカニズムを考える。乾燥のメカニズムに基づいて乾燥速度の定量的な捕らえ方を講義し，乾燥操作の高効率化のために乾燥時間を短くするコツを紹介する。また，組成偏析，材料の変形やクラックの発生，材料の表面平滑性，残留溶媒の低減策に関して講述し，トラブル対策に資する。多種多様の材料が乾燥の対象となるので，数多くの乾燥装置が開発されている。乾燥操作の高効率化のためには，適切な装置の選定と設計が必要である。そこで，装置選定，装置設計，省エネルギーのポイントを解説する。さらに，塗布膜乾燥，乾燥過程でのフレーバー散失，酵素の熱安定性向上，超臨界乾燥あるいは凍結乾燥による乾燥収縮防止を取り上げ，製品品質に及ぼす乾燥操作の影響に関する基本的な考え方を解説する。講演の最後には乾燥操作のトラブルシューティングに関する質問を受け付ける。

習得できる知識

・乾燥のメカニズム
・乾燥速度の定量的取り扱い
・乾燥装置選定の考え方
・乾燥装置設計の基礎
・乾燥操作の高効率化
・乾燥操作と製品品質の関連

セミナープログラム

Ⅰ．乾燥の必須基礎
１．乾燥の予備知識
　1.1 乾燥操作の量的関係を知ろう（物質収支と熱収支の考え方）
　1.2 空気の性質を知ろう（湿度，湿り空気の諸物性値）
　1.3 材料温度を知るヒント（湿球温度，断熱飽和温度）
　1.4 乾燥中の空気の状態変化を知る武器（湿度図表とは，湿度図表の使い方）
　1.5 一般の気液系の取り扱い(湿度と物性値，湿球温度と断熱飽和温度）
　1.6 材料は水分をどれだけ含むか？(含水率の定義)
　1.7 材料をどこまで乾燥できるか？（平衡含水率と自由含水率）
２．乾燥操作の高効率化のために
　2.1 材料は水分をどのような状態で含むか？（水分の保有状態と移動機構）
　2.2 乾燥の挙動を知る（乾燥特性曲線の概念，乾燥の３期間，限界含水率の重要性）
　2.3 なぜ乾燥速度が一定なのか？(定率乾燥速度)
　2.4 熱風の状態が変わればどうなるか？(通気乾燥速度)
　2.5 乾燥速度はどのように減少するか？(減率乾燥速度)
　2.6 乾燥時間を短くするコツ（減率乾燥速度曲線の形に基づく方策）
３．乾燥のトラブル対策のために
　3.1 組成のムラはなぜ生じるか？（組成偏析とバインダーの移動）
　3.2 剥離，クラック，変形はなぜ生じるか？（乾燥応力と乾燥速度，乾燥収縮防止策）
　3.3 塗布膜乾燥における表面平滑性を保つには？（平滑性に及ぼす乾燥条件の影響）
　3.4 残留溶媒を効率よく低減したい（水蒸気などの共存効果）

Ⅱ．乾燥装置の選定と設計
１．装置の選定
　1.1 乾燥装置の特徴を知る（乾燥装置の分類と特徴，熱風と材料の接触方式）
　1.2 乾燥装置をどう選ぶ？（乾燥操作の特異性，選定の考慮事項）
２．装置の設計
　2.1 装置容積を見積るには？（装置容積の簡便計算法）
　2.2 乾燥装置を設計するには？（乾燥装置の設計の基礎）
　2.3 省エネルギーは？（熱風乾燥装置の熱効率，乾燥装置の排風循環の指標）

Ⅲ．乾燥操作と製品品質
１．粒子分散系塗布膜乾燥
　1.1 粒子分散系塗布膜乾燥の特徴を知ろう（乾燥挙動と乾燥モデル）
　1.2 表面平滑性を保つコツ（平滑性に及ぼす乾燥条件の影響）
　1.3 どのような乾燥方法が良いか?（塗布膜乾燥の指針）
２．乾燥過程におけるフレーバーの保持
　2.1 なぜ乾燥過程でフレーバーが保持？(選択拡散理論)
　2.2 噴霧乾燥過程でフレーバー散失を防ぎたい（選択拡散理論の応用）
　2.3 凍結乾燥過程でフレーバー散失を防ぎたい（微小領域説）
３．糖類のアモルファス構造を利用した酵素の熱安定性の向上
　3.1 酵素の熱安定性を向上させたい (糖添加の効果)
　3.2 糖の種類をどう選ぶか（熱安定性の指標の提案）
４．超臨界乾燥と凍結乾燥を利用した多孔性カーボンの作製
　4.1 どのようにゲルの収縮を防ぐか？(超臨界乾燥と凍結乾燥)
　4.2 カーボンの多孔構造を制御するコツ（合成条件と乾燥法）

Ⅳ．乾燥操作のトラブルシューティング（質疑応答を中心に）

【質疑応答】　

セミナー講師

京都大学 名誉教授 工学博士 田門 肇 氏

セミナー受講料

1名につき55，000円（消費税込、資料付）
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき49，500円〕

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