反応工学演習
| 科目分野 | 理工学部 |
|---|---|
| 選必区分 | 選択 |
| 担当教員 ［ローマ字表記］ |
霜田 直宏 [SHIMODA NAOHIRO] |
| 授業形態 | 演習 |
授業の目的
化学プロセス工学以外の分野で履修する速度論は，化学反応に対する様々な情報を得ること，また解釈することを目的としているが，本講義により，速度論的解析法を様々な様式のプラントの設計に応用することを理解し，設計基礎式を利用した解法へ応用する．
授業概要
これまで学修した反応工学の理工学的基礎理論に基づき，速度論的解析法を工学的な装置設計へ応用することを演習講義を通じて学ぶ．具体的には，まず定容系及び定圧系における回分，管型及び完全混合型反応器設計の基礎式を導入し反応速度や空間時間との関係について復習した後，反応次数や反応条件の異なる様々な例題や問題（主として英文）により，計算演習法を理解する．解法の筋道を明確化し，質問を行うことで学生に発言を促しながら解答へと誘導する双方向的形式で進める講義により理解を深める．授業中に具体的なイメージを持ってもらうために，積極的な質疑応答を行う．このコースのDPには，「数学および自然科学の確かな知識に基づき，複数の理学と工学専門分野を組み合わせて問題を解決できる」が含まれている．
到達目標
- 回分式反応器を通してた速度論的解析を説明する(1-7回目の講義・演習および小テスト)．
- 管型及び完全混合型反応器設計を行うための基礎知識を演習を通じて応用する(8-16回目の講義・演習および定期試験)．
- 本演習に関連した質疑応答を行うことによる双方向的学習を通じて，速度論的解析法を評価する．
授業計画
各回ごとに配布した資料を事前に読み，専門用語の意味を理解しておくこと
- 定圧および定容回分式反応器-基礎式
- O-n次反応，可逆反応，逐次反応，併発反応
- 回分式反応器に関する例題
- 定容回分式反応器に関する演習
- 定圧回分式反応器に関する演習
- 定圧・定容回分式反応器の取り扱いの復習
- 定圧・定容回分式反応器に関する応用問題，及びまとめ
- 管型・完全混合型反応器 設計基礎式-空間時間，接触時間
- 管型反応器に関する例題
- 管型反応器に関する演習
- 管型反応器に関する演習:管型反応器の取り扱いの復習
- 完全混合型反応器に関する例題
- 完全混合型反応器に関する演習
- 完全混合型反応器に関する演習:完全混合型反応器の取り扱いの復習
- 管型・完全混合型反応器に関する応用問題，及びまとめ
- 定期試験
教科書
授業中に配布するプリントを用いて進める:Chemical Reaction Engineering, O. Levenspiel, (2nd Edition), 3. Interpritation of Batch Reaction Data, 5. Single Ideal Reaction
キーワード
装置設計, 空間時間, 速度論
