【授業の目的】
反応器は化学工業プロセスの中心に位置する装置の一つであり,これを効率的に運用するためには反応そのものを知ることとそれに基づいた反応器設計が必要である.本講義では,反応器設計の基礎から均一系の反応器の設計と操作,そして異相系の反応器設計について学び,反応器設計のための基礎力を養うことを目的とする.
【授業の到達目標】
(a)素反応および非素反応についての速度式を導出し,これを用いて計算できる. (b)反応率を基に関係する成分の量的関係(量論関係)を計算できる. (c)反応器の型式に応じて適用すべき設計式が選択でき,合理的に計算できる. (d)各種反応器を用いて得られた反応データから設計式中のパラメータを決定できる. (e)反応器を組み合わせたシステムについて合理的な計算ができる.
【授業概要(キーワード)】
素反応,非素反応,定常状態近似法,律速段階近似法,量論関係,回分反応器,連続反応器,連続槽型反応器(CSTR),管型反応器(PFR),設計方程式
【科目の位置付け】
この科目は、化学・バイオ工学科のディプロマポリシーのうち, ・論理的な思考力と記述力,およびコミュニケーション力を身につけている. ・応用化学,化学工学及びバイオ工学の基礎知識と,それらを応用する能力を身に着けている. ・科学技術に関する知識・情報を的確に把握する能力と,生涯にわたって自発的かつ継続的に学習できる能力を身に着けている. に対応している.
【授業計画】
・授業の方法
講義を主体とするが,復習を兼ねて演習問題をレポートとして課す.
・日程
概ね次のような順で14週行い,15週目に試験および解説を行う. 第1~2週 反応工学と化学反応の種類,化学反応速度 第3~7週 素反応の速度式,非素反応の定常状態近似法,律速段階近似法による反応速度解析 第8~9週 反応率と量論関係 第10~12週 設計方程式および反応速度解析 第13~14週 反応装置の設計と操作 第15週 期末試験と解説
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
テキストを購入し,本文に線を引くなどして活用し,疑問点は積極的に質問すること。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
宿題として指定された問題は必ず行っておくこと. 授業中の問題で間違えたところは,授業後にきちんと正解と照合し解きなおしておくこと. テキストの演習問題を復習すること.
【成績の評価】
・基準
化学反応速度式の導出や,それをもとにした反応器の設計,最適化に関する基本的な問題に解答できるようになれば合格である。
・方法
レポート30点および期末試験70点で総合的に判断し、成績評価を行う。
【テキスト・参考書】
「反応工学 改訂増補版」 橋本健治 著 培風館 テキストの内容は豊富であり,これを理解し演習問題を解けるようになるだけで充分な力がつきます.
【その他】
・学生へのメッセージ
授業はテキストに沿って進めます.テキストには「なぜこのような式が導かれるのか」、「この式にはどのような物理的な意味があるのか」等について十分にかみくだいた形で示されていない場合も多くあります.講義を聴いてしっかりノートをとることが内容を理解する上で重要です.
・オフィス・アワー
毎週月曜日15:00~16:00(樋口)3号館3-4101号室 毎週月曜日14:00~15:00(藤原)3号館3-2210号室 会議等で不在にすることもあり、確実に面談したい場合は事前に連絡を下さい。
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