授業科目名 : 化学プロセス工学

科目コード 74000
配当学年 2年
開講年度・開講期 平成29年度・後期
曜時限 水曜・1時限
講義室 W202・総合研究8号館講義室2
単位数 2
履修者制限
授業形態 講義
使用言語 日本語
担当教員    所属・職名・氏名 工学研究科・教授・長谷部伸治,工学研究科・教授・松坂修二,工学研究科・准教授・佐野紀彰,工学研究科・准教授・渡邉哲,工学研究科・准教授・牧泰輔

授業の概要・目的

化学プロセスはいろいろな操作(単位操作)の組み合わせで構成されるが、ここでは物質の分離・精製を目的とする蒸留、ガス吸収などの流体系物質移動単位操作、ならびに粒子状物質(粉体)の生産・処理に係わる機械的単位操作について、それらの基本現象に立ちもどり操作原理を講述するとともに、現象の速度論的理解とその定量的表現手法を習熟させる。また,化学プロセスをどのように安全に操作・制御するかについて述べる。

成績評価の方法・観点及び達成度

定期試験結果と学生の理解度を把握するために随時課すレポートにより評価する。

到達目標

化学プロセスにおける典型的な分離操作,粒子系分離操作,プロセス制御を例に取り,物質収支,物質移動,平衡関係,制御の概念を理解させる。また,化学プロセスを定量的取り扱う能力を涵養する。

授業計画と内容

項目 回数 内容説明
物質の分離・精製の基礎 2 化学プロセスの中で重要な物質の分離・精製の原理と方法を講述し、分子拡散と物質移動に関する基礎事項を解説する。
ガス吸収 2 液体への気体の溶解平衡、液相中における拡散現象、ガス吸収速度、さらにガス吸収装置の設計手法の講述を通じて、「微分接触操作法」の概念を身につけさせる。
蒸留 3 気液平衡の相関手法について述べ、さらに混合液精製操作としての各種蒸留操作法について基本原理を説明し、もっとも簡単な「多段接触操作法」である連続式精留段塔の設計手法について解説する。
粒子系操作の概観 2 化学プロセスにおける粒子系単位操作の位置づけと、粒子特性の評価ならびにその表現法、および粒子の挙動について述べる。
固気分離 2 部分分離効率の概念を理解させ、種々の条件において適用できる固気分離法の原理ならびに分離性能の評価の方法を述べる。
プロセス制御 3 蒸留塔や反応装置を例にとり、入力やパラメータ値が変化した際の系の特性を理解させるとともに、変動を補償するための制御法について簡単に述べる。
フィードバック授業 1 拡散,ガス吸収,蒸留に関する学習到達度確認のために補講あるいは演習を時間割外で行う。

教科書

「現代化学工学」(橋本,荻野 産業図書)

参考書等

「化学機械の理論と計算」(亀井編,産業図書)
「化学工学概論」(水科,桐榮,産業図書)

履修要件

工業化学概論(化学工学量論),化学プロセス工学基礎

授業外学習(予習・復習)等

授業URL

その他(オフィスアワー等)

教科書を中心に講義を行うとともに,講義の進行に応じて演習問題を課し,講義内容の習得に努める。