超臨界噴出法による噴流層コーティング造粒プロセス

采用超临界喷射法的喷动床包衣造粒工艺

基本信息

批准号：
04238204
负责人：
堤敦司
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04238204/
关键词：
超臨界流体超臨界噴出法コーティング造粒噴流層

项目摘要

超臨界溶媒に溶質を溶かした溶液を微細なノズルから大気中に噴出すると、溶液は断熱膨張しその圧力、温度は急激に低下し、それに伴い溶媒の溶解力が激減し溶質が析出する。この原理を利用した超臨界噴出法を応用して、工業的に重要である多成分造粒およびコーティングを噴流層を用いて行なうプロセスを開発することを目的として、本研究を行った。本年度は基礎研究として超臨界噴出法による粒子・膜生成機構の解析および噴流層による核粒子表面へのパラフィンのコーティング実験を行なって、以下の知見が得られた。(1)超臨界噴出法による粒子・膜生成機構ノズル-ターゲット間距離が5mmのときは平滑な膜が、10mmで中央が隆起した膜が、30mm以上では粒子のみが生成した。ノズル径が小さい場合および二酸化炭素流量が大きい場合は生成した平均粒子径は小さく、粒径分布を狭かった。このことは、ノズル内で核発生が起っておりノズル内滞留時間が短いほど粒子径が小さく、ノズル内滞留時間が一次粒子の大きさに重要な影響を与えることを示していると考えられる。また、ノズルから噴出した後も粒子成長が起り、ノズルからの距離とともに平均粒子径が少し大きくなることがわかった。(2)噴流層によるコーティング実験核粒子表面がパラフィンの膜あるいは微粒子で被覆できた。コーティング速度はほぼ一定で、コーティング効率は16%であった。また、コーティングは噴流層の中心軸付近すなわち噴流のスパウト部分で行われていることがわかった。今後、噴流層によるコーティング造粒機構の解明およびその制御と、コーティング効率およびコーティング速度の向上を目指す。

当溶质在超临界溶剂中的溶液从细喷嘴喷射到大气中时，溶液绝热膨胀，压力和温度迅速下降，导致溶剂的溶解能力急剧下降，溶质沉淀出来。本研究的目的是应用超临界喷射方法，利用这一原理开发一种使用喷动床进行工业上重要的多组分造粒和包衣的工艺。今年，作为基础研究，我们使用超临界喷射法分析了颗粒/薄膜的形成机制，并进行了使用喷射床用石蜡包覆核心颗粒表面的实验，获得了以下发现。 (1)使用超临界喷射法的粒子/膜的生成机理当喷嘴-目标距离为5mm时，生成平滑的膜，当为10mm时，生成中心凸起的膜，当为30mm或5mm时，生成中心凸起的膜。而且，只产生了颗粒。当喷嘴直径较小、二氧化碳流量较大时，产生的平均粒径较小，粒径分布较窄。这被认为表明在喷嘴中发生了成核，并且在喷嘴中的停留时间越短，颗粒直径越小，并且在喷嘴中的停留时间对初级颗粒的尺寸具有重要影响。还发现，即使在从喷嘴喷射之后，颗粒也会生长，并且随着距喷嘴的距离增加，平均粒径稍微变大。 (2)喷射床包覆实验核颗粒的表面被石蜡膜或细颗粒包覆。涂布速度几乎恒定，涂布效率为16%。还发现，涂覆是在喷动床的中心轴附近，即在射流的喷动部分处进行的。未来，我们的目标是阐明和控制喷动床的包衣造粒机理，提高包衣效率和包衣速度。