| 科目名[英文名] | |||||
| 反応工学および演習 [Reaction Engineering and Exercises] | |||||
| 区分 | 工学部専門科目等 | 選択必修 | 単位数 | 3 | |
| 対象学科等 | 対象年次 | 3～4 | 開講時期 | 前学期 | |
| 授業形態 | 前学期 | 時間割番号 | 023404 | ||
| 責任教員 [ローマ字表記] | |||||
| 亀山 秀雄 [] | |||||
| 所属 | 工学府 | 研究室 | メールアドレス | ||
| 概要 |
| 化学反応の情報を工学に応用するため、反応実験の方法とそれにより得られた反応情報から反応速度を数式で表現し、その速度式を用いて様々な形式の反応装置を設計する方法を学習する。化学工学での主要科目の一つであり、化学に携わる仕事では必須の知識である。反応現象を測定する方法、データの数式モデル表現法、設計方程式による反応装置の設計法など反応現象を数学を用いて工学の設計式を創る能力とそれを使いこなす能力の両方を養成する。 |
| 到達基準 |
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①反応実験を計画し、得られたデータを解析して反応速度式を決定することができるようになる。 ②反応速度式を用いて、各種反応器（回分式反応器、流通式撹拌槽型反応器、管型反応器）の設計計算をして、装置の大きさ、運転条件（濃度、温度、流量など）を設定できるようになる。 ③複数の反応が同時に起きる場合の反応速度式の決定ができるようになる。 ④複数の反応が同時に起きる場合の反応装置の選定ができるようになる。 ⑤固体触媒反応において触媒有効係数を求めることができる。 |
| 授業内容 |
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講義は、教科書の内容を説明し、例題で問題の解き方を説明し、章末の演習問題を毎回宿題としてレポート提出させる。 (1)化学反応と反応装置（1回〜2回） 反応工学とは合理的で経済的な反応プロセスの選定と操作条件の確立，ならびに適切な反応装置形式の選定と設計及び操作に関する工学であり、化学工学を構成する重要な分野であることを学習する。 (2)反応速度式の決定（3回〜6回） 反応速度式の導出法として(i)定常状態近似法と(ii)律速段階近似法を学習する。 ここまでの履修のポイント１：実験室で行う反応実験の方法やデータ解析法を学習する。 (3)反応器設計の基礎式（7回〜12回） ①回分反応器、②連続槽型反応器、③管型反応器の3つの反応器についての 設計の基礎式を学習する。 5月下旬ごろ 講義時間に中間試験（13回を行う）。講義に進展により前後することがある。 (4)単一反応の反応速度解析（14回〜16回） (5)反応装置の設計と操作（17回〜20回） ここまでの履修のポイント２：反応速度式をもとに反応装置をデザインする手法を学習する。 (6)複合反応（21回〜24回） (7)気固触媒反応（25回〜26回） (8)気固反応（27回〜28回） (9)反応器設計に有用なシミュレーション技術の学習（29回〜30回） ODE_Solver - Polymath Softwareを使用して反応データ解析や反応装置設計を行う方法を学習する ここまでの履修のポイント３：反応や扱う相が2種類以上の複雑な反応系の設計手法を学ぶ。 期末試験： 試験期間に行う。 |
| 履修条件・関連項目 |
| 化学工学基礎、システム工学基礎、物理化学基礎、平衡論、反応速度論、熱力学などの知識を集大成することになるためこれらの科目を履修しておくこと． |
| テキスト・教科書 |
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教科書橋本健治著「反応工学」培風館 およびプリントを使用する。 学習管理システム moodleを使用する。 |
| 参考書 |
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三共出版[反応工学]草壁 克己 (著) 、 増田 隆夫 (著), 培風館「反応工学―反応装置から地球まで」 (CREATIVE CHEMICAL ENGINEERING COURSE) 小宮山 宏 (著) |
| 成績評価の方法 |
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最終評価は、中間試験40%と定期試験40%、演習、レポート点を20％の割合で、合計100点満点で評価する。成績はS, A, B, C, Dで評価し、Sは90点以上、Aは80以上90点未満、Bは70以上80点未満、Cは60以上70点未満、Ｄは60点未満で、達成度の合格ラインはC以上の60点以上とする。 尚、中間・定期試験の受験資格として、出席率が70％以上であることを条件とする。 |
| 教員から一言 |
| 反応速度式の決定や反応装置を設計する手法を学ぶことにより、研究や設計業務に携わるための基本を身につけてほしい。学習管理システム moodleを使用して、演習の解答や補足資料を提供する。 |
| キーワード |
| 反応装置、反応速度式、回分式反応器、流通式反応器、管型反応器、連続草型反応器、押出流れ、完全混合流れ、複合反応速度式、律速段階近似法、定常状態近似法、反応器シミュレーション |
| オフィスアワー |
| 木曜日13時〜15時 7号館7階702号室 |
| 備考１ |
| 備考２ |
| 参照ホームページ |
| 学習管理システム moodle の「反応工学および演習」を参照すること。 |
| 開講言語 |
| 語学学習科目 |
| 更新日付 |
| 2018/03/13 15:32:24 |