化学反応工学

科目基礎情報

学校	米子工業高等専門学校	開講年度	2018
授業科目	化学反応工学
科目番号	0005	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	専攻科 物質工学専攻	対象学年	専2
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	草壁克己・増田隆夫著：「反応工学」,三共出版（2010）
担当教員	藤井 貴敏

到達目標

（１）化学反応式の意味を理解し、化学反応における化学量論が計算できる。
（２）化学反応速度論にもとづいて反応速度式が求めることができる。
（３）回分式および連続式リアクターの基本的な設計ができる。

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	化学反応式の意味を理解し、化学反応における化学量論が計算できる。	化学反応式の意味を説明できる。化学反応における化学量論が計算が概ねできる。	化学反応式の説明ができない。化学反応における化学量論が計算できない。
評価項目2	化学反応速度論にもとづいて反応速度式が求めることができる。	化学反応速度論にもとづいて反応速度式が求めることが概ねできる。	化学反応速度論にもとづいて反応速度式が求めることができない。
評価項目3	回分式および連続式リアクターの基本的な設計ができる。	回分式および連続式リアクターの基本的な設計が概ねできる。	回分式および連続式リアクターの基本的な設計ができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-4 （機械・電気電子・物質工学などの各自の専門に関連した分野について，様々な技術的問題を解決するための基礎として必要とされる知識を修得する。）

JABEE d1 （専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力）

教育方法等

概要:

本講義は本校の教育目標のうち、化学技術者としての「基礎力を養う。化学反応工学は化学反応プロセスの操作と設計を目的としたものであり，反応速度の解析法と反応装置の操作・設計法の修得が主要な課題である。本講では，化学反応における化学量論および反応速度式の求め方、完全混合流れや押し出し流れにもとづいた回分式反応操作及び連続式反応操作などについて学ぶ。

授業の進め方・方法:

現象を数式化して理論的に解析し、具体的なイメージをつかむ。覚えることよりも原理や数式の意味の理解に重点をおいた説明を行う。オフィスアワー：水曜日の放課後）
また，次のような自学自習を60時間以上行うこと。
　　・単元ごとに演習問題を与えるので，各自で取り組む。
　　・予習復習を行い，授業内容の理解を深める。
　　・定期試験の準備を行う。

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	第１週　授業のガイダンス,反応工学の役割	反応工学の役割について説明できる。
		2週	第２週　反応工学の基礎１	回分操作と連続操作の違いについて説明できる。
		3週	第３週　反応工学の基礎２	反応器の種類について説明できる。
		4週	第４週　化学反応の速度論的解析１	反応速度の一般式が説明できる。
		5週	第５週　化学反応の速度論的解析２	反応速度式について説明できる。
		6週	第６週　化学量論と反応速度式１	量論計数と反応速度について説明できる。
		7週	第７週　化学量論と反応速度式２	反応次数と反応速度について説明できる。
		8週	第８週　回分反応器１	回分式反応器の説明と基本的な計算ができる。
	4thQ
		9週	第９週　回分反応器２	回分式反応器の説明と基本的な計算ができる。
		10週	第10週　流通式槽型反応器１	連続反応器の説明と基本的な計算ができる。
		11週	第11週　流通式槽型反応器２	連続反応器の説明と基本的な計算ができる。
		12週	第12週　流通式管型反応器１	連続反応器の説明と基本的な計算ができる。
		13週	第13週　流通式管型反応器２	連続反応器の説明と基本的な計算ができる。
		14週	第14週　非等温系反応器の設計１	非等温系反応器における反応の基本的な計算ができる。
		15週	第15週　非等温系反応器の設計２	非等温系反応器における反応の基本的な計算ができる。
		16週	期末試験	反応工学全般について理解する。

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	化学工学	SI単位への単位換算ができる。	5	後1,後4,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				物質の流れと物質収支についての計算ができる。	5	後2,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる。	5	後2,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後11,後12,後13,後14,後15
				管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流れの状態(層流・乱流)の判断ができる。	5	後3,後10,後11,後12,後13
				流れの物質収支の計算ができる。	5	後3,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				流れのエネルギー収支やエネルギー損失の計算ができる。	5	後3,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				流体輸送の動力の計算ができる。	5	後3
				吸着や膜分離の原理・目的・方法を理解できる。	5	後4,後5,後6,後7
				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。	5	後2,後3,後8,後9,後10,後11,後12,後13

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	0	0	0	0	20	100
基礎的能力	80	0	0	0	0	20	100
専門的能力	0	0	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0