2019年度 反応工学第一(均一系)   Chemical Reaction Engineering I (Homogeneous System)

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開講元
応用化学系
担当教員名
多湖 輝興 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
金1-2(S221)  
クラス
-
科目コード
CAP.C206
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2019年4月1日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

学プロセスは,反応装置と分離装置から構成されており,反応装置は化学プロセスの中心に位置する重要な装置である。目的とする化学反応を効率よく進行させるためには,反応装置の適切な選定と反応器の設計が重要となる。本講義では,気相や液相の均一系反応に対し,回分式および連続式反応器を定量的に評価する基本的手法を紹介する。
 先ず,様々な化学反応の反応速度式の導出法を紹介する。そして,化学反応を考慮した反応器内の物質収支式から,各反応器の基本的な設計法を理解する。これらの基礎知識を基に,回分反応器,連続槽型反応器や管型反応器の各反応器設計,および反応温度,反応器体積,反応時間の変数が反応率と生成物収率に及ぼす影響を学ぶ。

到達目標

本講義を履修することにより,以下の知識と能力を習得する。
1) 定常状態近似と律速段階近似を理解し,反応速度式を導出できる
2) 回分式反応器,連続槽型反応器,管型反応器における物質収支と設計方程式を導出できる
3) 回分式反応器の特性を理解できる
4) 連続槽型反応器の特性を理解できる
5) 管型反応器の特性を理解できる
6) 反応器体積,反応時間と反応による物質量変化を理解できる

キーワード

化学反応,反応速度,反応器,物質収支,反応器設計

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

学生は予習と復習を行うこと。毎回の講義で前回のまとめを簡単に行う。講義内容の確実な理解と応用力を養うために,講義内容に関した演習を行う。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 1章:化学反応と反応装置 2章:反応速度式(1) 反応工学の概略と化学反応速度を理解できる
第2回 2章:反応速度式(2) 反応速度式の近似的導出法を理解できる
第3回 3章:反応器設計の基礎(1) 濃度と反応率,物質収支 濃度と反応率の定義,および物質収支を理解できる
第4回 3章 : 反応器設計の基礎(2) 反応器の設計方程式 回分型反応器,連続槽型反応器,管型反応器の基礎式を理解できる
第5回 4章 : 単一反応の反応速度解析 回分反応器による反応速度解析 回分式反応器を用いた反応速度解析法を理解できる
第6回 4章 : 単一反応の反応速度解析 流通反応器による反応速度解析 流通式反応器を用いた反応速度解析法を理解できる
第7回 5章 : 反応装置の設計と操作 回分反応器,連続槽型反応器,管型反応器 反応器設計と操作を理解できる
第8回 総合演習 各反応器に対する物質収支と設計方程式の導出,反応器設計の演習

教科書

橋本健治著『反応工学』培風館 ISBN-10: 4563045187

参考書、講義資料等

橋本健治著『ベーシック化学工学 化学同人  ISBN-10: 4759810676

成績評価の基準及び方法

授業毎の課題とレポート(20%),期末試験(80%)にて評価する.

関連する科目

  • CAP.B218 : 物理化学第三(反応速度論)
  • CAP.C205 : 化学プロセス量論
  • CAP.C306 : 反応工学第二(不均一系)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特に設けないが,化学プロセス量論(CAP.C205.R)を履修していることが望ましい.

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