反応工学
| 開設大学 | 名古屋工業大学 |
|---|---|
| 科目コード | 240304 |
| 担当教員 | 南雲 亮（工学研究科准教授） |
| 学年配当 | 3年 |
| 単位数 | 2単位 |
| 曜日 | 金曜 |
| 開講期間 | 前期 |
| 実施形式 | 対面 |
| 開講時間割１ | 5限,6限 13:00 ～ 14:30 |
| 教室 | 御器所キャンパス5211教室 |
| 募集定員 | 若干名 |
| 募集時期 | 4月 |
| 開講期間 | 4/12～8/2 |
| 講義概要 | 【授業実施方法】対面 【授業の目的・達成目標】 化学反応によって反応原料から目的生成物を得るとき、どのような形状の反応器を用いるか、またどのような操作条件（反応物濃度、温度、圧力など）で反応させるかによって、得られる目的生成物の収率や選択率は変わってしまう。製造コストに見合った量や純度の目的生成物を得るには、そもそも反応の前段階で反応器の種類や大きさを設計し、最適に近い操作条件を予測しておかなければならない。 そこで本講義は、均一系（液相および気相）の反応プロセスを対象に、工業的な反応装置を設計して所定の目標値を達成するための化学工学的アプローチを修得することを目的とする。 具体的には、反応装置の設計に必要な反応速度論の基礎、反応器の設計方程式の導出方法とその適用例、与えられた反応に対する最適な反応器や操作条件の決定方法、の主に３項目について講義する。また化学系の企業や公的研究機関で化学反応メカニズム解析やプロセス性能評価に従事していた経験を踏まえ、物理化学的なアプローチが化学プロセスの反応器設計に対してどのように実装されているかを考える。 なお本講義では、2022年度および2023年度に開講された「反応工学」とほぼ同一の授業内容を学習する。 【授業計画】 1. 反応工学とは 2. 反応器の種類（回分式反応器と連続式反応器） 3. 量論式と量論関係 4. 回分式反応器の設計方程式 5. 連続式反応器の設計方程式① 6. 連続式反応器の設計方程式② 7. 反応器設計の具体的な方法 8. 連続式反応器の多段化 9. 自触媒反応への応用 10. 連続式反応器へのリサイクル流れの導入 11. 複合反応における反応速度論 12. 定常状態近似の考え方 13. 複合反応における反応器設計の指針 14. 複合反応の解析法① 15. 複合反応の解析法② |
| テキスト･参考文献 | 参考書 ・「化学工学 改訂第3版 －解説と演習－」化学工学会監修（朝倉書店） ・“Chemical Reaction Engineering”2nd Ed., O. Levenspiel(Wiley) |
| 試験・評価方法 | 授業内容を復習した上での課題提出：30%，期末試験：70% |
| 別途必要な経費 | |
| その他特記事項 | 事前学修：Moodle上の掲示を参考に、授業内容を予習する。（120分） 事後学修：授業において課された課題レポートを解き、Moodle上から提出する。（120分） 「基礎化学工学」および「輸送現象」を履修していることが望ましい。また理論式の導出過程において高校レベルの微分積分を多く用いるが、この点については授業中に随時復習する。 |
| 科目名（英語） | Chemical Reaction Engineering |
| 使用言語 |
