化学工学基礎

Basic Chemical Engineering

9972503

72CHCHE101

土橋　律

Ritsu Dobashi

2024年度後期

2024 Second Semester

金曜1限

Friday, 1st period

創域理工学部　先端化学科

Department of Pure and Applied Chemistry, Faculty of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

化学工学で取り扱うほとんどすべての問題に共通する重要な「収支」の概念を中心に学習する。
本学科で定めるポリシー「化学分野の基礎学力と、その上に立つ専門領域」を習得し、それをもとに「自ら課題を発見し、解決する能力」を養うための授業である。

物質収支、エネルギー収支などの考え方を、たとえば化学反応速度，気液平衡，熱の移動速度のような他の法則と組み合わせて活用できるようになる。
本学科のカリキュラム・ポリシーにおける「各専門分野（化学工学）の基盤をなす「基礎科目」」に該当する科目である。

１．化学工学の学問分野の特徴について理解できる。
２．物質収支の概念について理解し、この考え方を用いて種々の化学プロセスに関わる計算
　　問題を解けるようになる。
３．熱の移動の仕方（伝熱）について理解し、熱の移動速度および伝熱係数を求められる
　　ようになる。
４．層流、乱流について理解し、さらに流体のエネルギー収支について理解できる。
５．気／液界面の関わる物質移動操作である蒸発・蒸留について学習し、理解を深めることができる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

極力１年生のうちに受講すること。

小テストの実施　Quiz type test

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参考書等による準備学習を推奨する。
各回の講義の課題を含め復習し、内容を身につけることが望ましい。具体的には、授業の中で指示する。

到達度評価試験（概ね７０％）および平常点（演習課題、授業態度など、概ね３０％）により評価する。
【フィードバックの方法】
演習課題については授業内に解説する。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

「化学工学への招待」高松武一郎（浅倉書店）, 1995, ISBN: 978-4-254-25024-4
「基礎化学工学」増補版 化学工学会編（培風館）, 2021, ISBN: 978-4-563-04637-8
「総合化学実験（下）」総合化学実験編集委員会編（DTP出版）, 2008, ISBN: 978-4-86211-113-5

1 　　序論 　　
　化学工学とはどのような学問分野か理解する。
　この講義の内容および講義の進め方について把握する。

2 　　化学工学の基本原理 　　
　単位操作、平衡論と速度論について説明できる。

3 　　収支（１）（概論） 　　
　化学工学の基礎としての「収支」の概念について理解する。
　また、反応装置、環境での収支について説明できる。

4 　　収支（２）（各種物理量の収支） 　　
　各種物理量の収支、ならびに物理的操作、化学反応に関わる収支について理解し、計算できる。

5 　　収支（３）（燃焼） 　　
　燃焼反応における各物理量の収支について理解し、計算できる。

6 　　演習（１） 　　
　収支（１）〜（３）に関連する問題演習を行い、理解を深める。

7 　　伝熱（１）（概論） 　　
　熱収支と熱的平衡関係の組合せ、熱量保存の法則について説明できる。

8 　　伝熱（２）（流体間の熱移動）　　
　境膜、伝熱係数、熱移動の速度式について理解し、計算できる。
　　 　　
9 　　流れの性質（１） 　　
　流体の粘度、層流・乱流、レイノルズ数などについて説明できる。

10　　流れの性質（２） 　　
　流速分布、流動のエネルギー収支について理解し、計算できる。

11　　演習（２） 　　
　伝熱、流れの性質に関連する問題演習を行い、理解を深める。

12　　分離操作（１）（蒸留の基礎）　　
　気−液平衡、ラウールの法則、相図について説明できる。
　　 　　
13　　分離操作（２）（蒸留各論）　　
　フラッシュ蒸留、多段蒸留、理論段数 などについて説明できる。 　　

14　　演習（３） 　　
　分離操作に関連する問題演習を行い、理解を深める。

15　　到達度評価
　当該授業における到達度を到達度評価試験により確認する。その後、授業として当該授業科目の内容の総括を行う。

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