反応プロセス工学特論では,大学院生(主に大学院1年生)向けの講義として,触媒反応工学の基礎から応用までを取り扱う.
先ず,化石資源から基礎化学物質(化成品原料)合成に適した反応器の概略を理解し,流通式反応器による反応速度の解析法を学ぶ.次に,フィックの法則と拡散による物質移動を理解した後,気固触媒反応について学ぶ.固体触媒細孔内における拡散と反応について理解し,Thiele数と触媒有効係数による触媒評価法を学ぶ.さらに,触媒の活性劣化について,劣化関数の考え方を理解する.
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) 化学物質合成と反応器の形状の関係を理解できる
2) 反応速度の解析法を理解できる
3) 細孔内拡散と多孔質触媒内での反応現象を理解できる
4) シーレ数と触媒有効係数を理解できる
5) 触媒劣化現象を理解できる
反応工学,反応速度解析,拡散と反応,固体触媒,触媒有効係数,触媒劣化現象
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
毎回の講義の前半で前回のまとめを行う。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と共に,レポートを課す。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 反応工学の基礎 | 化学物質製造に適した反応器を理解できる |
第2回 | 回分式反応器の設計と応用 | 回分式反応器と半回分式反応器を理解できる |
第3回 | 連続槽型反応器の設計と応用 | 連続槽型反応器の応用と非定常操作を理解できる |
第4回 | 管型反応器の設計と応用 | 多管型反応器と複合反応器システムを理解できる |
第5回 | 気固触媒反応 | 触媒有効係数と反応速度解析を理解できる |
第6回 | 触媒劣化と劣化関数 | 触媒劣化と劣化関数を理解できる |
第7回 | 非等温反応器 | 非等温反応系における反応器設計を理解できる |
学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
講義毎に資料を配布する
橋本健治著『反応工学』培風館,
Octave Levenspiel "Chemical Reaction Engineering",
課題・演習(50%)、試験(50%)
特になし
反応プロセスの原理,操作,応用展開に関する理解度を評価する演習,レポートと試験により成績を評価する.