Process Engineering for Chemist

開講年度

2025Year

開講学期

First Semester

科目名

Process Engineering for Chemist

授業種別

Lecture

科目名（英語）

Process Engineering for Chemist

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1100081 Process Engineering for Chemist

担当教員

AKAMATSU Kazuki

単位数

2.0Credits

曜日時限

Wed.5Period

キャンパス

Shinjuku Campus

教室

A-0762教室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 100 ％
3 汎用的問題解決力の修得 0 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

・物質収支，エネルギー収支を計算できる
・流体の流動状態を議論でき，流体輸送の圧力損失を計算できる
・物質移動，熱移動を定量的に取り扱える
・ガス吸収，蒸留の分離メカニズムを理解し，簡単な設計ができる
・反応速度式を用いて反応器の簡単な設計ができる

受講にあたっての前提条件

・化学プロセスに関心があること．
・1年次科目「微分」，「積分」，「偏微分」，「応用化学基礎実験(演習部分)」，「物理化学I」，「物理化学演習I」，および2年次科目「物理化学II」，「物理化学演習II」の内容を理解していること．

授業の方法とねらい

ある化学製品を製造するとき，さまざまな装置・機器を用いて原料を物理的・化学的に変化させることになるが，可能な限り原料ロスを抑え，高品質の製品として，低コストで製造できることが望ましい．もちろん環境に有害な化学物質を廃棄することは認められない．そのためには，どのような化学装置をどのような組み合わせで，どのような条件で運転すれば良いか，明らかにする必要がある．このように化学工学は，化学工業における生産を最適化する学問として発展したが，近年では環境・エネルギー分野，さらにはデバイス開発，高機能材料開発といった分野でも，大きな役割を果たす学問へと拡がっている．この授業では，「どう作るか？」を考える化学工学の基礎を学ぶ．化学者の素養として，「収支を取る」，「アナロジーを見出す」，「システム全体を見て律速段階を見極める」といった化学工学の”肝”を習得してほしい．

AL・ICT活用

Not used

第1回

授業形態

対面

事前学習

微分(1年1Q)，積分(1年2Q)，偏微分(1年3Q)，応用化学基礎実験の演習(1年3-4Q)，物理化学I(1年3-4Q)，物理化学II(2年1-2Q)の内容を復習しておく

2時間

授業内容

物質収支1−反応を伴わない場合

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

物質収支2−反応を伴う場合

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

エネルギー収支1−反応を伴わない場合

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

エネルギー収支2−反応を伴う場合

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

移動現象1−流動(層流と乱流，管内流の速度分布)

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

移動現象2−流動(流体摩擦係数，圧力損失)

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

移動現象3−物質移動(拡散，対流)

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

移動現象4−熱移動(伝導，対流，放射)

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

分離工学1−ガス吸収

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

分離工学2−蒸留(単蒸留，レイリー式)

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

反応工学1−回分反応器

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

反応工学2−連続槽型反応器(CSTR)

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

反応工学3−押し出し流れ反応器(PFR)

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，演習問題を解き直しておく

4時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

学期末筆記試験

事後学習・事前学習

授業の内容を総復習しておく

4時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

発展学習：反応工学4−バイオリアクター
授業，および試験について講評する

事後学習

講評を受け，各自必要な箇所を復習し，理解を定着させること

2時間

成績評価の方法

試験で評価する．6段階のGrade(A+, A, B, C, D, F)で評価し，D以上の者を合格とする．

受講生へのフィードバック方法

授業で扱う演習問題は基本的に授業内で解説するが，一部の問題に対してはKU-LMSを利用してフィードバックを与える．

教科書

指定教科書なし．KU-LMSを利用して，毎回pdfファイルにて資料を配布する．
授業には毎回，関数電卓（solve機能を有するもの）を持参すること．

参考書

特に指定しないが，必要に応じて，以下のような化学工学の入門書を参照すると良い．
・はじめて学ぶ化学工学　草壁克己，外輪健一郎　(丸善出版)
・化学工学概論　小菅人慈　(実教出版)

オフィスアワー

前期：水曜日 17時30分〜18時30分（新宿19階A1973）

受講生へのメッセージ

化学工学のおもしろさを味わって下さい．

実務家担当科目

Not applicable

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

Not applicable

その他の資格・認定プログラムとの関連

Syllabus data