科目ナンバー

SE-ON3-6C13

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。反応工学では，化学プロセスにおいて運動量，エネルギーおよび物質移動を伴う化学反応速度論を扱います。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。化学工学系の科目の習得が望まれる。

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

反応工学とは，物質移動，運動量移動，熱移動を伴う化学反応や生物化学反応の速度過程を解析し，反応装置を設計するために必要な基礎を体系化した工学である。反応の進行を予測できるように反応の速度式を構築し，流体の混合，気液固固体触媒反応，生物化学反応の取り扱い方および反応装置を設計に必要な基礎知識を講義する。

科目目的

化学反応装置内での反応速度式を立て，回分式や連続式の流体の混合，気液固固体触媒反応，生物化学反応の取り扱いとプロセス設計の基礎理論の習得を目指す。

到達目標

化学反応装置における化学反応速度式を設定し，反応装置内での成分の滞留時間分布を決定し，反応器内での各成分の反応の進行度をとらえる手法を身に着け，反応器の設計する知識の習得を目標とする。

授業計画と内容

反応工学とは，物質移動，運動量移動，熱移動を伴う化学反応や生物化学反応の速度過程を解析し，反応装置を設計するために必要な基礎を体系化した工学である。反応速度解析と反応装置の設計に必要な基礎知識を講義する。
第１回　反応工学とは？（化学反応，反応装置の分類）
第２回　反応速度式の取り扱い１（単一反応，Arrhenusの式）
第３回　反応速度式の取り扱い２（複合反応）
第４回　演習①（反応速度式）
第５回　反応器設計の基礎１（回分操作）
第６回　反応器設計の基礎２（連続操作）
第７回　流通反応器の流体混合
第８回　滞留時間分布とは?
第９回　演習②（反応器の設計）
第10回　気液接触反応の取り扱い
第11回　固体原料反応の取り扱い（粒子内均一反応モデル）
第12回　固体触媒反応の取り扱い（吸着と脱離，触媒有効係数とは?）
第13回　生物化学の取り扱い（回分式，連続式培養生物反応器の設計）
第14回　演習③（各種反応モデル）

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）

・毎回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）／反転授業（教室の中で行う授業学習と課題などの授業外学習を入れ替えた学習形式）

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）

manabaを用いて課題の提出。

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，「反応工学」，培風館(2020），(ISBN)978-4-563-04634-7
参考図書：
・化学工学会編，「基礎化学工学」，培風館(1999)，(ISBN)4-563-04555-1
・多田豊編，「化学工学　改訂第３版」，朝倉書店(2008)，(ISBN)978-4-254-25033-6
・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(2017)，(ISBN)9784-7598-1942-7

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