機械的操作
 Mechanical Operations
 担当教員:小竹 直哉(KOTAKE Naoya)
 担当教員の所属:大学院理工学研究科(工学系)物質化学工学分野
 開講学年:3年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:物質化学工学科  科目区分:専門科目・選択必修 
【授業の目的】
機械的操作(機械的単位操作)とは,相変化を伴わない化学工学的操作の一分野である。機械的操作においては粉体の基本的性質(粉体物性);粒子径,粒子形状,粒子径分布,比表面積,粒子密度,流動性,充填性などを知っていることが重要である。粉体は,鉱工業,医薬品,食品など多様な産業分野で最終製品として扱われるだけでなく,生産プロセスにおいて出発原料あるいは中間製品として存在している。また,触媒のような媒体としてもプロセスに深く関わっている。粉体が関係する操作は,粉砕,分級,造粒,混合,濾過,濃縮沈澱,集塵などがあり,これらが関与する工業は多岐に渡っている。したがって,粉体物性の把握と機械的操作の基本原理やその利用方法を知ることが重要である。
授業では,上に挙げた粉体の基本物性および粉体が関与する諸操作の基本原理を理解し,装置の基本設計に対応できるようにする。

【授業の到達目標】
1)粉粒体の基本特性および粉体物性の基礎性質を理解すること,2)粒子の運動方程式を理解し,気中および液中における粒子運動を計算できるようになること,3)粉砕,分離,分級に関する基礎事項を理解すること,4)濾過,集塵に関する基本原理を理解し,5)分離,分級装置などの基礎設計の知識を得ることを目的とする。

【授業概要(キーワード)】
粉体物性,破壊,粉砕,粒子の運動,分級・分離,粉体層

【科目の位置付け】
この科目は、物質化学工学科の学習・教育目標において「(B)工学基礎および専門知識の習得と継続的学習」に対応する。

【授業計画】
・授業の方法
講義は,概ねテキストに従って進める予定である。必要に応じて授業用プリントも配布する。また,講義内容を理解するためにテキストの演習問題を解く。
・日程
1-5週:粉体の基礎物性(単一粒子および粒子集合体の物性)
6-9週:場の中での粒子の挙動(運動方程式,重力・遠心沈降など)
10-14週:粉砕の基礎(古典理論,速度論など),分級・分離の基礎(分離効率,ふるい分け,濾過・集塵)
15週:まとめと試験

【学習の方法】
・受講のあり方
授業中は私語等を慎み,他の受講生の迷惑にならないように心がけること。
・授業時間外学習へのアドバイス
予習は,教科書に目を通しておく。
復習は,テキスト,ノートを中心に授業内容を見直す。
テキストの例題や演習問題を実際に自分で解いてみること。

【成績の評価】
・基準
期末定期試験(筆記試験,100点満点)60点以上を合格とし,得点に応じて成績判定を行う。
・方法
試験の結果から90点以上はS,89~80点はA,79~70点はB,69~60点はCとなる。

【テキスト・参考書】
テキスト:椿淳一郎・鈴木道隆・神田良照,入門 粒子・粉体工学,日刊工業新聞社,2,800円
参考書:三輪茂雄,粉体工学通論,日刊工業新聞社,3,400円,粉体工学の基礎編集委員会編,粉体工学の基礎,日刊工業新聞社,4,757円など
(価格はいずれも税抜き本体価格)

【その他】
・学生へのメッセージ
粉粒体工学の単位を修得していることが望ましい。関数電卓あるいはEXCEL計算などを使えることが望ましい。
テキストの例題と演習問題は,授業の確認のために解くと良い。
質問は常時受け付けるが,オフィスアワーの利用が望ましい。
・オフィス・アワー
毎週金曜日16時~17時(3号館1210号室)

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