化学工学特論

科目基礎情報

学校 新居浜工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 化学工学特論
科目番号 630012 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 生物応用化学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 解説化学工学改訂版  竹内雍 他著  (培風館)
担当教員 衣笠 巧

到達目標

1.二成分系の分離に要する仕事を計算できること。
2.分子間力と物質の沸点や共沸との関係が説明でき、共沸蒸留と抽出蒸留の原理を理解してプロセスを図示できること。
3.三成分系抽出平衡関係を相図で読み取ることができ、単抽出、多回抽出、向流多段抽出の計算ができること。
4.主な吸着剤の特徴を説明でき、吸着等温式、回分吸着操作、固定層吸着操作の基本的な計算ができること。
5.主な膜分離法の特徴を説明でき、分離膜の阻止率および透過流束に関する基本的な計算ができること。

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1二成分混合物の分離係数や分離に要する仕事を計算できる。二成分混合物の分離に要する仕事を計算できる。二成分混合物の分離に要する仕事を計算できない。
評価項目2分子間力と物質の沸点や共沸との関係が説明でき、共沸蒸留と抽出蒸留のプロセスを図示できる。分子間力と物質の沸点や共沸との関係が説明できる。分子間力と物質の沸点や共沸との関係が説明できない。
評価項目3三成分系抽出平衡を相図で読み取ることができ、単抽出・多回抽出・向流多段抽出の計算ができる。三成分系抽出平衡を相図で読み取ることができ、単抽出の計算ができる。三成分系抽出平衡の相図の読み取りができず、単抽出の計算ができない。
評価項目4主な吸着剤の特徴を説明でき、吸着等温式、回分吸着操作、固定層吸着操作の基本的な計算ができる。主な吸着剤の特徴を説明でき、吸着等温式、回分吸着操作の基本的な計算ができる。主な吸着剤の特徴の説明および吸着等温式、回分吸着操作の基本的な計算ができない。
評価項目5な膜分離法の特徴を説明でき、分離膜の阻止率および透過流束に関する基本的な計算ができる。主な膜分離法の特徴を説明でき、分離膜の阻止率に関する基本的な計算ができる。主な膜分離法の特徴を説明できず、分離膜の阻止率に関する基本的な計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE B-4 説明 閉じる

教育方法等

概要:
物質移動に基づく分離の原理を理解し、代表的な分離操作である蒸留、抽出、吸着、膜分離の特徴および設計計算法を学習する。
授業の進め方・方法:
講義を中心に行う。本科目は、化学工学の専門コア科目として位置付けられる重要な必修科目である。原理の理解とともに設計計算法の習得に心がけてほしい。
注意点:
本科目の理解のためには数学(微分積分)、物理(力学)、本科化学工学1(収支計算)に関する知識と計算力を必要とする。また本科化学工学2の蒸留の内容が関連する。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 序論:分離法の分類
2週 序論:分離の仕事
3週 蒸留:分子間力と沸点
4週 蒸留:非理想溶液の気液平衡、共沸混合物
5週 蒸留:共沸蒸留、抽出蒸留
6週 抽出:抽出平衡と三角図
7週 抽出:単抽出、多回抽出、向流多段抽出
8週 中間試験
4thQ
9週 吸着:吸着平衡、吸着剤
10週 吸着:回分吸着、固定層吸着
11週 吸着:固定層の吸着帯と破過曲線
12週 膜分離:分離膜の分類と構造
13週 膜分離:精密濾過、限外濾過
14週 膜分離:逆浸透
15週 膜分離:気体分離
16週 期末試験

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

評価割合

試験提出物合計
総合評価割合8020100
基礎的能力000
専門的能力8020100
分野横断的能力000