概要:
化学工学は単位操作，反応工学からなり，化学工業において必須であることは言うまでもない。ここでは，単位操作についてさらに深く学習し，身の回りの現象についても化学工学的に考察することにより理解を深め，省エネルギープロセスについての考え方を習得する。この科目は企業でプロセス設計を担当していた教員が、その経験を活かし反応器の種類、特性、設計手法等について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
板書による講義を中心に，演習問題を解きながら理解を深めます。近年，注目を集めている省エネルギープロセスを紹介し，双方向の質疑を行うことにより今後の発展性について議論します。また、事前・事後学習としてレポートを課す。
注意点:
化学工学や反応工学に関する理論式，化学プロセスにおける単位操作について理解していることが望ましい。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
応用化学工学の概要 |
化学工業と化学工学の関連性，他業種との違いについて理解する。
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| 2週 |
化学工学の基礎事項と応用 |
相平衡や物質収支を理解し，説明できる。
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| 3週 |
物質収支とエネルギー収支 |
物質収支とエネルギー収支を理解し，生産コストについて考察できる。
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| 4週 |
身の周りの化学工学（１） |
工業プロセスにおける伝熱操作や熱の移動について理解できる。
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| 5週 |
身の周りの化学工学（２） |
様々な伝熱機構を理解し，省エネルギープロセスについて考察できる。
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| 6週 |
身の周りの化学工学（３） |
流動プロセスについて理解し，身の周りの現象を説明できる。
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| 7週 |
身の周りの化学工学（４） |
様々な膜分離プロセスについて理解する。
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| 8週 |
身の周りの化学工学（５） |
膜分離プロセスの推進力，適用分野について理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
身の周りの化学工学（６） |
身の周りの現象における流速・係数・推進力・距離の関係を理解する。
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| 10週 |
エネルギーの流れと有効利用（１） |
エネルギーの種類と性質，エクセルギーについて理解できる。
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| 11週 |
エネルギーの流れと有効利用（２） |
プロセスにおけるエネルギー損失とエクセルギーの損失について理解できる。
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| 12週 |
エネルギーの流れと有効利用（３） |
未利用エネルギーの有効利用技術としての，コージェネレーション，LNG冷熱について理解できる。
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| 13週 |
エネルギーの流れと有効利用（４） |
未利用エネルギーの有効利用技術としての，燃料電池利用について理解できる。
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| 14週 |
エネルギーの流れと有効利用（５） |
未利用エネルギーの有効利用技術としての，バイオマス利用について理解できる。
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| 15週 |
【前期末試験】 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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| 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 | 有機化学 | 炭化水素の種類と、それらに関する性質および代表的な反応が説明できる。 | 5 | |
| 物理化学 | 臨界現象と臨界点近傍の特徴を説明できる。 | 5 | 前2 |
| 混合気体の分圧の計算ができる。 | 5 | 前2 |
| 純物質の状態図（P-V，P-T)を理解して、蒸気圧曲線を説明できる。 | 5 | 前2 |
| 2成分の状態図（P-x，y、T-x，y)を理解して、気液平衡を説明できる。 | 5 | 前2 |
| 相律の定義を理解して、純物質、混合物の自由度（温度、圧力、組成）を計算し、平衡状態を説明できる。 | 5 | 前2 |
| 気体の等温、定圧、定容および断熱変化の U、W、Qを計算できる。 | 5 | 前10,前11 |
| 化学工学 | ＳＩ単位への単位換算ができる。 | 5 | 前2 |
| 物質の流れと物質収支についての計算ができる。 | 5 | 前2 |
| 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 | 前3,前4,前5 |
| 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 | 前6 |
| 流れの物質収支の計算ができる。 | 5 | 前3,前6 |
| 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 | 前3,前4,前6,前11 |
| 流体輸送の動力の計算ができる。 | 5 | 前6 |
| 分級や粒径分布について理解している。 | 5 | |
| 粉体の固定層・流動層など流動性について理解している。 | 5 | |
| 粉砕、沈降、ろ過、集じん方法について理解し、必要な計算ができる。 | 5 | |
| 放射伝熱について説明できる。 | 5 | |
| 蒸発装置について説明できる。 | 5 | |
| 蒸発缶の物質収支と熱収支の計算ができる。 | 5 | |
| 吸着や膜分離の原理・目的・方法を理解している。 | 5 | 前7,前8 |
| バッチ式と連続式反応装置について特徴や用途を理解している。 | 5 | 前1,前5 |
| 温度、圧力、液位、流量の計測方法と代表的な測定機器(装置）について理解している。 | 5 | |
| プロセス制御の方法と代表的なプロセス制御の例について理解している。 | 5 | |