科 目 名:化学工学T                          科目英文名:Chemical Engineering T

担 当 者:大嶋 寛

授業(形態):専門科目(講義)                   単位(区分):2単位   応用化学科(必修)

                                                                       バイオ工学科(自由選択)

 

[科目の主題と目標]

 化学工学の役割は、化学プロセスを設定し、原料から製品に至る物質とエネルギーの収支関係を明らかにし、各種の装置を設計し、製品を安全かつ経済的に生産することにある。化学工学は化学工業の発展に貢献してきたが、高度技術社会において、その方法論は、環境問題、新材料、バイオテクノロジーなどの分野にも有効に応用され、化学工学の学問領域が拡大している。

 専門分野における化学工学基礎の学習は、「化学工学T」と「化学工学U」の両科目で構成されている。「化学工学T」では、化学工学の専門基礎知識のうち、反応速度論、物質・エネルギー収支に関する化学工学量論、物質の流動、伝熱などについて講義する。

 

[授業内容・授業計画]

回 数

題  目

内  容

第1回

第2回

第3回

第4回

第5回

第6回

第7回

第8回

第9回

10

11

12

13

14

15

化学工学の基礎(1)

化学工学の基礎(2)

化学工学の基礎(3)

反応速度解析(1)

反応速度解析(2)

反応速度解析(3)

反応速度解析(4)

試験(1)

流動(1)

流動(2)

流動(3)

伝熱(1)

伝熱(2)

伝熱(3)

試験(2)

化学工学の目的と体系、化学工学の領域、図表の作成

物質収支

エネルギー収支

反応速度と反応次数

反応モデル式と反応速度式

反応器の基礎設計

反応器の基礎設計

(化学工学の基礎、反応速度解析に関する試験)

流体の粘性、層流と乱流、レイノルズ数、円管内の流れ、

流れ系のエネルギー収支、圧力・流速・流量の計測

流体輸送のエネルギー収支、混合

伝熱の機構と伝熱速度

伝熱操作の基本と設計

伝熱促進

(流動・伝熱に関する試験)

 

[教材] 教科書:古崎新太郎・石川治男編集『役にたつ化学シリーズ8 化学工学』(朝倉書店、2005

 

[履修目標]

(1)  物質・エネルギー収支を計算できる。

(2)  反応速度式を導出できる。

(3)  反応器の基礎設計ができる。

(4)  化学装置内の流れ系について、圧力損失と流量の関係、エネルギー収支式について理解する。

(5)  化学装置内の流体の圧力、流量、流速の測定法および測定原理について理解する。

(6)  伝導伝熱、対流伝熱、放射伝熱の概念を理解し、実際の伝熱量を予測できる。

 

[受講生へのコメント]

 物理化学、数学の素養が必要である。化学工学II、生物化学工学の基礎ともなる。

 

[成績評価の方法及び基準]

 2回に分けて行う筆記試験の平均を基に評価する。

A:各履修目標の理解度の平均が80%以上に達している。
B:各履修目標の理解度の平均が70%以上に達している。
C:各履修目標の理解度の平均が60%以上に達している。
 

[学習相談の方法]

 随時、質問等を受け付ける。