| 授業のねらい |
| 我々の生活に必要なエネルギーや素材、工業製品は、リアクター(反応器)や各種装置からなる生産システムによって製造される。本講義科目では、リアクターの操作・設計のための基礎方程式を流れの模型化と物質保存式・熱保存式の組み立てを通して学ぶ。また、粒子充填層や気体・固体混相系としての流動層装置を取り上げ、粒子と流体の相互作用(流体抵抗)およびリアクターとしての特性を学ぶ。 |
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| 授業の目標 |
(1)理想流れとしての「押し出し流れ」と「完全混合」が理解できる。
(2)理想反応器の反応率や反応器体積が計算できる。
(3)滞留時間分布関数と平均滞留時間の決定が出来る。
(4)非等温反応系での最適操作が理解できる。
(5)装置内粒子群を透過する気体の流体抵抗と圧力損失が計算できる。
(6)装置内粒子群の最小流動化速度が計算できる。 |
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| 授業計画 |
教授内容項目
1）産業と反応工学、理想流れ
2）理想反応器1：押し出し流れ反応器の設計式
3）理想反応器2：完全混合流れ反応器の設計式
4）理想反応器の特質の比較
5）滞留時間分布、平均滞留時間と分散
6）理想流れの滞留時間分布関数
7）実在流れの模型化
8）まとめと演習
9）非等温反応器の最適温度分布
10）非等温反応器の熱安定性
11）単一粒子の流体抵抗
12）粒子群の流体抵抗と圧力損失
13）粒子群の流動化
14）流動化開始速度と圧力損失 |
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| 教科書及び教材 |
| 教科書は使用しない。講義に必要なレジメを用意する。 |
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| 参考書 |
橋本健治著「反応工学」倍封館、
久保田 宏、関根恒夫著「反応工学概論」
粉体工学会編「粉体工学便覧」第2版 |
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| 成績評価方法 |
| 講義回数の2／3以上出席した者を定期試験の対象とし、100点満点で60点以上を合格とする。 |
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| 履修条件等 |
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| 教員からのメッセージ |
反応器（リアクター）は化学反応を利用した生産システムの心臓部である。反応器の設計には、1）どんな化学反応で目的物を得るかの決定、2）反応器形式・サイズ・運転条件の決定、3）反応環境下での装置材料の決定、4）計測・制御方式の決定など、あらゆる分野の技術が必要である。本講義では、このうち上記2）の部分を学ぶことになることを知っていただきたい。
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| その他 |
学科の学習・教育目標との対応：(A)-4：「機械システム工学に関する知識とそれらを問題解決に応用できる能力」
JABEEの学習・教育目標との関連：(d)「該当する分野の専門技術に関する知識とそれらを問題解決に応用できる能力」
科目間の連携：関連する科目「熱力学I」、「燃焼工学」
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