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【講座主旨】
企業での実用研究と大学での教育の経験を生かして、フロー合成リアクタ技術の基本をわかりやすく紹介します。また、フロー合成の普及を目指して、｢フロー合成におけるマイクロ化のメリット・デメリット｣、｢フロー合成の実験方法｣、｢フロー合成リアクタの試作と混合性能評価の実験方法｣、｢フロー合成による化学プロセス革新事例｣、｢シミュレーション活用の重要性｣、｢ナンバリングアップによるプラント化｣、｢実証プラント化の動向｣、および｢Industry
4.0および Society5.0と将来展望｣の順番で、熱く講述します！
また、フロー合成リアクタの適用には、３つの反応タイプがあることが知られている。すなわち、Type
A: very fast (t < 1 s)では「混合」、Type B: rapid
(1 s < t < 10 min)では「滞留時間、温度の精密制御」、Type
C: slow (t > 10 min)では「加熱」を重視したフロー合成リアクタの選定とそのシステムを組み上げる必要があることにも言及する。
さらに最後の第６章では、企業での実用研究の中で身に付けたナンバリングアップ設計の基礎、ヘッダー管を含む並列化設計の実務ポイントなどにも言及する。
【講座内容】
１．マイクロリアクターを用いたフロー合成の基礎知識
1.1 マイクロリアクターの種類と特徴
1.2 マイクロ化のメリット・デメリット
1.3 マイクロリアクターを用いた実験方法
1.4 マイクロリアクターが適用可能なプロセス
２．マイクロリアクターの加工
2.1 流路の加工方法
2.2 接合方法
2.3 3Dプリンタの活用
2.4 マイクロリアクターの混合性能評価法
３．マイクロリアクターの最新動向
3.1 マイクロリアクターのニーズ調査
3.2 海外の開発動向
3.3 国内の開発動向
3.4 マイクロリアクターの市場規模
3.5 環境負荷低減への取組み動向
４．シミュレーションと機械学習活用によるプロセス革新の予測技術
4.1 シミュレーション活用の重要性
4.2 液相反応プロセスでの収率の予測シミュレーション
4.3 機械学習を活用した反応速度定数の予測
4.4 乳化プロセスでの液滴生成の予測シミュレーション
５．マイクロリアクターを用いたフロー合成による化学プロセス革新事例
5.1 プロセスの分類
5.2 液相反応プロセス
5.3 ナノ粒子生成プロセス
5.4 乳化プロセス
６．マイクロリアクターのナンバリングアップによるプラント化
6.1 反応の分類と装置構成
6.2 ナンバリングアップ
6.3 実証プラント化の動向
6.4 Industry 4.0 と Society 5.0
6.5 将来展望
【質疑応答】
◆◆講師プロフィール◆◆◆
学位：博士 (工学)
専門：・マイクロ化学プロセス
・マイクロ流体工学
・医用バイオ分析
・シミュレーション工学
・機械学習
・ドローンの資格
・ドローン検定1級 (ドローン検定協会)
・操縦技能証明証 (日本UAS産業振興協議会)
・安全運航管理者証明証 (日本UAS産業振興協議会)
［経歴］
1995年 東京大学 大学院工学系研究科 博士課程修了 (工学博士)
1995年 株式会社 日立製作所 機械研究所 入社
2001年 株式会社 日立製作所 機械研究所 主任研究員
2013年 株式会社 日立製作所 日立研究所 主管研究員
2015年 株式会社 日立製作所 研究開発グループ 主管研究員
2020年 国士舘大学 理工学部 教授
［学協会］
2017年 日本機械学会 フェロー
2018年 日本流体力学会 理事
日本ドローンコンソーシアム
日本UAS産業振興協議会
日本アロマ環境協会
化学工学会
化学とマイクロナノシステム学会
［受賞］
2012年 化学工学会「技術賞」
2013年 日本化学会 BCSJ「Selected Paper賞」
2014年 日本機械学会「論文賞」
2015年 日本機械学会 流体工学部門 「フロンティア表彰」
2016年 ICCES2016「Excellent Paper Award」
2017年 日本機械学会 フェロー
2019年 日本流体力学 フェロー
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