到達目標
1.各種反応器内の濃度計算ができる。
2.各種反応器の設計方程式を理解できる。
3.各種反応器の設計計算ができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 様々な反応速度式に応じて各種反応器内の反応率及び成分濃度計算ができる。
| 各種反応器内の反応率及び基本的な成分濃度の計算ができる。 | 各種反応器内の反応率及び濃度の計算ができない。 |
| 評価項目2 | 各種反応器内物質収支を理解し、設計方程式の導出ができる。 | 各種反応器の設計方程式が理解できる。 | 各種反応器の設計方程式が理解できない。 |
| 評価項目3 | 様々な反応速度式に応じて各種反応器の設計方程式を積分し、反応体積や反応時間の計算ができる。 | 各種反応器の設計方程式の積分形を用いて基本的な体積や反応時間の計算ができる。 | 各種反応器における基本的な体積や反応時間の計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
化学反応を用いて工業的に製品製造を行う際に必要となる知識や技術を学ぶ学問を反応工学という。反応工学は反応器の設計や運転条件を定める上で重要な役割を果たすため、化学プラントの設計技術者を目指す上で必須の学問と言える。本講義では、反応速度の理解や反応器内の濃度計算などを通して基礎的な反応器の設計計算を行う能力を身に付ける事を目的とする。
授業の進め方・方法:
教員単独での講義を行う。
注意点:
講義を通して論理的、工学的な考え方を身に付ける事を重視する。すべてを通して基礎となるのは物質収支である。また反応が伴う場合の物質収支式は微分方程式となるため、この数学的な処理ができることを前提としている。必要に応じて数学の復習をするように心がけること。定期試験（80％）課題（20％）で評価する。また授業内容は学生の理解度に応じて変更する場合がある。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
反応器設計と反応器の分類 |
各種反応器について説明できる。
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| 2週 |
回分反応器と連続反応器 |
反応器内の流れについて説明できる。
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| 3週 |
化学反応の分類 |
化学反応の分類について説明できる。
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| 4週 |
反応速度と反応次数 |
反応次数について説明できる。
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| 5週 |
反応率、収率、選択率 |
反応率、収率、選択率を説明できる。
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| 6週 |
液相反応における濃度変化 |
液相反応における濃度変化を計算できる。
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| 7週 |
気相反応における濃度変化 |
気相反応における濃度変化を計算できる。
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| 8週 |
回分式反応器の設計方程式 |
回分式反応器の設計方程式を導出できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
定容回分反応器の設計 |
定容回分反応器の体積を計算できる。
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| 10週 |
管型反応器の設計方程式 |
管型反応器の設計方程式を導出できる。
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| 11週 |
管型反応器の設計 |
管型反応器の体積を計算できる。
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| 12週 |
連続槽型反応器の設計方程式 |
連続槽型反応器の設計方程式を導出できる。
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| 13週 |
連続槽型反応器の多段化 |
連続槽型反応器の体積計算と多段化について理解できる。
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| 14週 |
反応器の比較 |
管型反応器と連続槽型反応器の性能を比較できる。
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| 15週 |
期末試験 |
これまでの講義内容について理解度を確認する試験を実施する。
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| 16週 |
答案返却、解説、アンケート |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 物理化学 | 反応速度の定義を理解して、実験的決定方法を説明できる。 | 3 | |
| 反応速度定数、反応次数の概念を理解して、計算により求めることができる。 | 3 | |
| 微分式と積分式が相互に変換できて半減期が求められる。 | 3 | |
| 化学工学 | バッチ式と連続式反応装置について特徴や用途を理解できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |