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開講学期 Course Start |
2014年度 後期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
応用理化学系学科 |
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対象学年 Year |
3 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
選択 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
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授業科目名 Course Title |
プロセス設計 |
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授業科目名(英語) Course Title |
[授業科目名(英語)] |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
吉田雅典 |
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教員室番号 Office |
H412 |
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連絡先(Tel) Telephone |
0143-46-5761 |
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連絡先(E-mail) |
myoshida@mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
月，金曜日16:15-17:45，その他，都合がつけばいつでも結構です． |
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授業のねらい Learning Objectives |
工学部化学系学科で化学工学を修めた後の代表的な進路は，化学技術者への道です．化学技術者の主たる使命は，化学を利用する，物質の工業生産のためのプロセスを設計，プロセスにおける単位操作および反応操作を担う装置を設計し，それらを化学工場においてプラントとして製作，運転することであると言えます．ここでは，これまで履修した化学工学分野科目で得た知識を統合してプロセス設計と装置設計に取り組みます． |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
・化学プロセスを表記するフローシートを読むことができる．（20%） ・プロセス装置である反応装置および物質移動装置に関する基本設計ができる．（40%） ・プロセス装置である伝熱装置に関する基本設計ができる．（20%） ・プロセス装置である流動装置に関する基本設計ができる．（20%） |
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授業計画 Course Schedule |
総講義時間は24時間． 第1回： フローシートにより，課題とする化学プロセスを提示し，与えられた条件を整理する．併せて，考慮する諸条件を設定する． 第2回： 反応装置-1．反応器周りの物質収支． 第3回： 反応装置-2．反応速度に基づく反応器サイズ（体積）の決定． 第4回： 反応装置-3．反応装置要素としての攪拌機の操作設計． 第5回： 反応装置-4．混合速度および物質移動速度に基づく反応器内流動の評価． 第6回： 反応装置-5．反応装置要素としての冷却器の操作設計． 第7回： 流動装置-1．輸送用ポンプを含む反応器および熱交換器周りの配管設計． 第8回： 流動装置-2．ポンプの型式の選定． 第9回： 流動装置-3．圧力損失を考慮するポンプサイズ（容量）の決定． 第10回： 流動装置-4．損失低減に関する検討． 第11回： 伝熱装置-1．冷却水循環用熱交換器周りの熱収支． 第12回： 伝熱装置-2．熱交換器の型式の選定． 第13回： 伝熱装置-3．伝熱速度に基づく熱交換器サイズ（伝熱面積）の決定． 第14回： 伝熱装置-4．伝熱促進に関する検討． 第15回： まとめ 課題として演習に取り組む時間を適宜設けます．結果を整理して，レポートで提出してもらいます． |
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教科書 Required Text |
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参考書 Required Materials |
浅野康一「化学プロセス計算」（1999, 共立出版） 水科篤郎，荻野文丸「輸送現象」（1981, 産業図書） 化学工学会編「基礎化学工学」（1999, 培風館） 草壁克己，増田隆夫「反応工学」（2010, 三共出版） |
| 教科書・参考書に関する備考 | 上の参考書は，化学工学分野科目で用いたものです． |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
それぞれの目標について，計算を主とする課題と定期試験により到達度を評価します．その割合は課題：定期試験で20:80とし，評点60%以上を合格とします． 状況に応じて再試験を行う予定です． |
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履修上の注意 Please Note |
筆記用具の他，レポート用紙，電卓を常備してください． |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
授業ではいくつかの現象を式で記述します．式の意味を十分に理解して，それを計算にうまく利用するように努めてください． |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
学習教育目標 応用化学コース，バイオシステムコース (B-2) 応用化学あるいは生物工学に関する専門知識を身につける． 応用物理コース (B) 問題の本質を理解した上で，自ら課題を設定し，必要な情報を収集･分析して，状況に応じた具体的な解決方法を提示できるようになる． |
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関連科目 Associated Courses |
これまでの化学工学分野科目すべてに関連します． |
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備考 Remarks |
なし |