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医薬品製造における濾過滅菌操作、上下水処理設備における濾過操作をはじめ、化学、医薬品、食品、セラミックス、環境など、広範囲な産業分野で濾過を利用する単位操作が汎用されている。濾過には、その分離メカニズムに基づいた様々な形態があり、これらを体系的に捉えて理解することは、最適な濾過プロセスを設計する上で極めて重要である。
本講座では、濾過分離操作を体系的に捉え、濾過分離操作の実際と理論的な裏付けを理解することにより、種々な環境下における最適な濾過操作の設計ができることを目標とする。そのため例題を通して、代表的な濾過操作におけるデータ評価法や、濾過操作そのものの評価に必要な効率や速度などの概念の理解を中心に進める。また最適な濾過プロセスを構築するために必要なフィルターの選定法、トラブルへの対策法などについても平易に解説する。
1. 濾過・分離操作の特徴
1-1 各種分離技術の分類 – 濾過操作の位置づけ
1-2 物質の大きさと分離膜
1-3 濾過・分離操作の適用例
2. 濾過の基本メカニズム
2-1 ケーク濾過と清澄濾過
2-2 デッドエンド濾過とクロスフロー濾過
2-3 ケーク濾過のメカニズム – 濃厚スラリーの濾過
2-3-1 定圧濾過の基礎
2-3-2 基本的なデータ解析法 –スラリーの濾過特性評価
2-3-2 定速濾過の基礎
2-3-4 ケークの洗浄
2-4 清澄濾過 - 希薄スラリーの濾過
2-4-1 閉塞濾過の基礎
2-4-2 基本的なデータ解析法
2-5 濾過操作の実際
2-5-1 板枠型濾過器
2-5-2 フィルタープレス
2-5-3 スクリュープレス
2-5-4 ケークレス濾過器
2-5-5 回転真空濾過器
2-5-6 遠心濾過器
3. 濾過の評価に必要な条件
3-1 濾過効率
3-2 濾過速度
3-3 濾過寿命
4. 代表的な膜濾過操作とその評価法 – 対象粒子の大きさによる分類
4-1 精密濾過法とその応用例
4-2 限外濾過法とその応用例
4-3 逆浸透法とその応用例
4-4 ナノ濾過膜法とその応用例
5 効率的な濾過操作を行うために – 濾過プロセスの最適設計に向けて
5-1 濾過操作におけるトラブル対策
5-1-1 濾材に対する必要性
5-1-2 最適フィルターの選定法
5-1-3 濾過プロセスとしての必要性
【質疑応答・名刺交換】
