2020年度 反応プロセス工学特論   Advanced Reaction Process Engineering

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開講元
応用化学コース
担当教員名
多湖 輝興 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
月1-2(S422)  
クラス
-
科目コード
CAP.C424
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

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.

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) 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

キーワード

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

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

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)

授業の進め方

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

  授業計画 課題
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

授業時間外学修(予習・復習等)

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。

教科書

講義毎に資料を配布する

参考書、講義資料等

橋本健治著『反応工学』培風館,
Octave Levenspiel "Chemical Reaction Engineering",

成績評価の基準及び方法

課題・演習(50%)、試験(50%)

関連する科目

  • CAP.C206 : 反応工学第一(均一系)
  • CAP.C306 : 反応工学第二(不均一系)
  • CAP.C411 : 化学工学要論第一
  • CAP.C425 : 生物プロセス工学特論
  • CAP.C443 : 反応分離プロセス特論
  • CAP.C521 : グローバルビジネス化学工学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

その他

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.

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