化学工学BⅠ

科目基礎情報

学校	北九州工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	化学工学BⅠ
科目番号	0197	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	生産デザイン工学科（物質化学コース）	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	化学工学（朝倉書店：ISBN978-4-254-25033-6)
担当教員	後藤 宗治

到達目標

物質移動、物質収支式を理解し、装置の物性値を計算し、装置の評価ができる。
熱移動、熱収支式を理解し、装置の物性値を計算し、装置の評価ができる。
計算に必要な物性値を文献等より検索し、適切な値を選択できる。

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	物質収支式を用いて装置の物性値を求め、装置の評価ができる。	物質収支式の各項目を説明できる。	物質収支式の各項の説明が出来ない。
評価項目2	熱収支式を用いて装置の物性値を求め、装置の評価ができる。	熱収支式の各項目を説明できる。	熱収支式の各項の説明が出来ない。
評価項目3	計算に必要な物性値を文献等から探すことができる。	計算に必要な物性値を選択できる。	計算に必要な物性値の説明ができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。

学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。

教育方法等

概要:

バイオ生産物の回収、精製に利用される抽出、吸着や製品の乾燥の原理、理論を学習し、装置の評価、設計を学習する。

授業の進め方・方法:

物質収支、熱収支が基本となるので反応工学、微分、積分を多用するので数学を理解しておく

注意点:

演習を行うので、電卓、グラフ用紙を用意する。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス 抽出 二液相間の溶解平衡、物質収支	溶解平衡の説明ができる。
		2週	単抽出 単抽出の原理と液量、組成の計算	単抽出後の液量、組成の計算が計算できる。
		3週	多回抽出 多回抽出の原理と液量、組成の計算	多回抽出後の液量、組成の計算が計算できる。
		4週	向流多段抽出 向流多段抽出の原理と液量、組成の計算	向流多段抽出後の液量、組成の計算が計算できる。
		5週	吸着の原理 Langmuir吸着、Freundlich吸着理論	Langmuir吸着、Freundlich吸着の違いを説明できる。
		6週	吸着平衡 平衡平衡量、平衡濃度の計算	平衡平衡後の吸着量、濃度の計算ができる。
		7週	固定層 固定層の吸着帯長さ、寿命の計算	固定層の吸着帯長さ、寿命の計算ができる。
		8週	中間試験	1～7週までの授業内容を網羅した試験により、授業内容の定着と理解を図る。
	2ndQ
		9週	中間試験解説 調湿調湿の原理	調湿調湿の原理を説明できる。
		10週	調湿 調湿装置の高さ	調湿装置の高さを計算できる。
		11週	乾燥 乾燥の原理	恒率乾燥速度、限界含水率、平衡含水率を求めることができる。
		12週	乾燥 乾燥時間の計算	乾燥時間の計算ができる。
		13週	乾燥 乾燥装置の物質収支	乾燥装置に必要な風量、乾燥後の含水率を計算できる。
		14週	乾燥 乾燥装置の熱収支	乾燥装置の体積を計算できる。
		15週	乾燥 乾燥装置設計演習	乾燥装置の体積から、高さ、長さを計算できる。
		16週	定期試験	9～15週までの授業内容を網羅した試験により、授業内容の定着と理解を図る。

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。	4	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				物質の流れと物質収支についての計算ができる。	4	前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				基本的な抽出の目的や方法を理解し、抽出率など関係する計算ができる。	4	前1,前2,前3,前4
				吸着や膜分離の原理・目的・方法を理解できる。	4	前5,前6,前7

評価割合

	試験	小試験	合計
総合評価割合	95	5	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	0	0	0
総合評価割合	95	5	100