科目ナンバー

SE-ON2-6B11

履修条件・関連科目等

化学工学の基礎理論は化学プロセスの単位操作における物質収支，運動量収支，熱収支の構築です。化学工学１では，分離や濃縮プロセスにおける物質収支を取り扱います。数学的及び工学的な手法の予備知識の学習が望まれます。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

化学工学は石油の精製である蒸留操作が発祥の学問です。物質移動により物質を分離，濃縮する単位操作である蒸留，ガス吸収，抽出・吸着，膜分離の単位操作における物質の移動速度式の基礎理論を解説し，装置設計の基礎を習得する。

科目目的

分離・濃縮プロセスにおける物資移動量を把握し，蒸留，ガス吸収，抽出，吸着，膜分離のような分離・濃縮装置を設計できる基礎理論の習得を目的とする。

到達目標

分離や濃縮プロセスにおける物質収支を取り，物質流束を評価し，分離・濃縮プロセスの操作と装置のプロセス設計ができるようになることを目標としている。

授業計画と内容

第1回　物質移動流束はどのように表されるか？物質移動の基本原理はFickの拡散法則に基づいており，流動（運動量移動）のNewtonの粘性法則，伝導伝熱（熱エネルギー移動）のFourieの熱伝導法則と同じ基礎理論である。物質を分離する基本的な原理と方法
蒸留操作１（理想溶液と実在溶液，気液平衡関係）
第２回　蒸留操作２（回分式蒸留法
第３回　蒸留操作２（連続式蒸留法と多段蒸留塔の設計）
第４回　演習（蒸留操作)
第５回　ガス吸収操作１（ガス吸収の分離速度をモデル化する二重境膜説とは？）
第６回　ガス吸収操作２（充填塔による物質移動速度）
第７回　ガス吸収操作３（充填塔によるガス吸収塔の設計）
第８回　演習（ガス吸収）
第９回　抽出操作１（液液平衡線図, 分配係数とは？）
第10回　抽出操作２（単抽出操作の設計）
第11回　抽出操作３（多回抽出と多段抽出の設計）
第12回　演習（抽出操作 ）
第13回　吸着操作（吸着平衡線図，吸着等温線と吸着速度式，クロマトグラフィー）と膜分離
第14回　演習（吸着操作 ）

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

・教科書の章末問題を課題レポートに指定しますので，各自で解答に取り組み提出する。
・章末問題を解くにあたり，計算や図式にEXCELが有用なツールです。演習問題を通してEXCELの習得にも役立ちます。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

PBL（課題解決型学習）

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

クリッカー／タブレット端末

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

教科書
・橋本健治「ベーシック化学工学」（ 化学同人）, ISBN978-4-7598-1067-7
参考図書：
・化学工学会編，基礎化学工学，培風館，ISBN4-563-04555-1
・多田豊編，化学工学　改訂第３版，朝倉書店，ISBN978-4-254-25033-6
・伊東章「基礎式から学ぶ化学工学（EXCELによるモデル解法で直感的にわかる）」（化学同人）ISBN9784-7598-1942-7

その他特記事項

設計計算方法を学ぶためにEXCELのソルバーをできるだけ用いず，マニュアルでEXCEL上に数式を入力して計算を進める.

参考URL