化学工学Ⅲ

科目基礎情報

学校	鈴鹿工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	化学工学Ⅲ
科目番号	0108	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	生物応用化学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	教科書：配布プリント参考書：「新体系化学工学　微粒子工学」（オーム社），「粉体工学概論」（日本粉体工業技術協会），「分離精製技術入門」（培風館），「熱機関工学」（コロナ社）
担当教員	田中 孝徳

到達目標

粉体工学・機械的分離操作およびボイラー技術に関する基本的事項を理解し，粉体機器や分離装置の概要を説明できる．

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	粉体の性質や粒子径の測定法に関する応用的な問題を解くことができる．	粉体の性質や粒子径の測定法に関する基礎的な問題を解くことができる．	粉体の性質や粒子径の測定法に関する問題を解くことができない．
評価項目2	沈降や濾過，集塵等の機械的分離操作に関する応用的な問題を解くことができる．	沈降や濾過，集塵等の機械的分離操作に関する基礎的な問題を解くことができる．	沈降や濾過，集塵等の機械的分離操作に関する問題を解くことができない．
評価項目3	ボイラーの原理や蒸気曲線，熱収支計算に関する応用的な問題を解くことができる．	ボイラーの原理や蒸気曲線，熱収支計算に関する基礎的な問題を解くことができる．	ボイラーの原理や蒸気曲線，熱収支計算に関する問題を解くことができない．

教育方法等

概要:

　粉体は，工業原料や食品・医薬品など，身近にあり，かつ広範囲に産業に活用されている．この授業では粒子の性質と粉体に関する基礎知識を学習する．さらに粉体の分離技術（分け方・分かれ方）の基礎知識を学習する．分離技術は工業プロセスにおいて製品の品質そして環境浄化に必要不可欠であり，粉体工学および分離工学の産業への活用状況についても理解する．また，化学プロセスを運転するために必要不可欠な蒸気動力技術の基礎についても学習する.

授業の進め方・方法:

・すべての授業内容は，学習・教育到達目標(B)<専門>，JABEE基準1(2)(d)(2)a)に相当する．
・授業は講義形式で行う．
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で修得する「知識・能力」に相当するものとする．

注意点:

＜到達目標の評価方法と基準＞
「到達目標」の１～１４の項目の確認を，前期中間，前期末試験，および課題で行う．１～１４の項目に関する重みは概ね同じである．合計点の60％の得点で，目標の達成を確認できるレベルの試験を課す．
＜学業成績の評価方法および評価基準＞前期中間・前期末の試験の結果を80%，課題の結果を20%として評価する．中間試験について60点に達していない者には同レベルの再試験を課し，再試験の成績が該当する試験の成績を上回った場合には，60点を上限としてそれぞれの試験の成績を再試験の成績で置き換えるものとする．前期末試験においては再試験を行わない．
＜単位修得要件＞学業成績で60点以上を取得すること．
＜あらかじめ要求される基礎知識の範囲＞数学の微分・積分，物理学，無機化学
＜自己学習＞授業で保証する学習時間と，予習・復習（中間試験，定期試験，小テストのための学習も含む）及びレポート作成に必要な標準的な学習時間の総計が，45時間に相当する学習内容である．
＜注意事項＞粉体工学の基礎理論は難解であるが，日常，粉体は身近にあり，「粉体技術」の実際の活用面からアプローチすれば
興味も湧き，取り組み易い．疑問が生じたら直ちに質問すること．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	粉体の定義，粉体技術の産業での活用	1. 粒子の定義，粒子径・粒子径分布の表示法および測定法を説明できる．
		2週	粒子径・粒子径分布：粒子径・粒子密度の定義　平均径　粒子径分布の表示，単一粒子の運動—ストークス径　粒子分布測定法	2. 単一粒子の運動・ストークス径について説明できる．
		3週	粒子形状・比表面積（定義・測定原理・吸着法・Kozeny- Carman式）	3. 吸着法による比表面積測定およびKozeny-Carman式について説明できる．
		4週	粉体の性質(安息角・付着力・ブリッジ現象・凝集・分散・流動化・粉じん爆発性など)	4. 粉体の性質について説明できる．
		5週	粒子間に働く力，コロイド化学の基礎	上記 4
		6週	粉体プロセスの基礎技術とトラブル防止策	5. 粉体プロセスの基礎技術，トラブル事例について説明できる．
		7週	機械的分離操作①　沈降	6. 沈降槽の設計についての計算および説明ができる．
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	機械的分離操作②　濾過	7. 濾過操作についての計算および説明ができる．
		10週	機械的分離操作③　圧搾・遠心分離・集塵	8. その他の機械的分離操作の概要を説明できる．
		11週	蒸気動力①　ボイラーの原理および装置の種類と構造	9. ボイラーの原理および構成について説明できる．
		12週	蒸気動力②　蒸気の状態量，蒸気曲線	10. 過熱蒸気について説明でき，蒸気曲線が使用できる． 11. 理論酸素量，燃料の発熱量について説明できる．
		13週	蒸気動力③　ボイラーの性能と熱収支計算	12. ボイラー効率を考慮した操作条件の決定ができる．
		14週	蒸気動力④　ランキンサイクル	13. ランキンサイクルによる仕事の計算ができる。
		15週	総まとめ
		16週

評価割合

	試験	課題	相互評価	態度	発表	その他	合計
総合評価割合	80	20	0	0	0	0	100
配点	80	20	0	0	0	0	100