化学工学特論Ⅱ (L51B)

日本大学理工学部

2025年大学院理工学研究科シラバス - 物質応用化学専攻

設置情報

科目名	化学工学特論Ⅱ
設置学科	物質応用化学専攻	学年	1年
担当者	庄野　厚	履修期	後期
単位	2	曜日時限	金曜1
校舎	駿河台	時間割CD	L51B
クラス

概要

学修到達目標	化学反応や生体反応を工学的に応用するには、反応器内での物質移動や熱移動の変化を理解することが不可欠である。反応工学は、これらの反応現象を体系的に解明し、実践的に活用するための学問である。本講義では、反応速度式を基盤として、効率的かつ安全な反応器の設計手法の概念を習得することを目標とする。さまざまな反応形式や反応器の事例を反応工学の視点から学び、実用的な反応器の設計および運転に必要な基礎的な知識と能力を養う。
授業形態及び授業方法	「対面授業」対面授業を行う．新型コロナウイルス感染症またはインフルエンザと診断された場合は，「新型コロナ・インフルエンザ罹患等申請システム」で必ず報告し，教員の指示を仰ぐこと．学会出張などにより休講および補講がある場合があります．その際はなるべく早めに連絡します．授業内容のより深い理解のため，演習ならびにレポート提出を実施します．
準備学習（予習・復習等）の内容・受講のための予備知識	学部の「基礎物理化学」「量論化学工学I」「量論化学工学II」の講義・学生実験で修得した化学工学の基本（物質収支，エネルギー収支，物性の基本，気液平衡）各回の授業前に2時間程度、指定した教科書の対象となる章・節のの部分を読んでおくこと。各回の講義内容を2時間程度復習し、授業資料を基に、教科書・参考図書を参照し反応工学各項目の理解の定着を深める。

授業計画

第1回	反応を工学するとは？　　反応工学がどの様な工学であるかを概説する。	【事前学修】シラバスの内容を確認の上，授業に望むこと．【事後学修】授業後は，その日のうちに授業中に説明した反応工学を理解する上で鍵となる事項を整理し，本科目における学習到達目標が何かを十分に復習すること．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第2回	反応速度式の基本速度の表記、速度式、速度定数、積分速度式等について学ぶ	【事前学修】教科書1ページから9ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った反応を体系化するに関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第3回	反応速度式（その１）定常状態近似法による反応速度式の導出	【事前学修】教科書9ページから13 ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った定常状態近似に元付ずく反応式に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第4回	反応速度式（その２）律速段階近似法による反応速度式の導出	【事前学修】教科書１3ページから14ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った反応を体系化するに関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第5回	化学反応の種類と反応速度（その１）化学反応の分類と反応速度式について学ぶ	【事前学修】教科書72ページから73ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った化学反応の種類と反応速度に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第6回	化学反応の種類と反応速度（その２）化学反応の分類と反応速度式について学ぶ	【事前学修】教科書73ページから74ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った化学反応の種類と反応速度に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第7回	均一反応操作（その１）反応器の種類と特徴、反応器設計の基礎式について概説する	【事前学修】教科書7５ページから76ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った化学反応の分類と反応器設計の基礎式に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第8回	均一反応操作（その２） CSTRとFPR型反応器の特徴について概説する	【事前学修】教科書77ページから81ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行ったCSTRとFPR型反応器に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第9回	均一反応操作（その３） CSTRによる多段反応操作について概説する	【事前学修】教科書82ページから84ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行ったCSTRとFPR型反応器に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第10回	気固反応操作（その１）気固反応の解析と未反応核モデルについて概説する	【事前学修】教科書85ページから87ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った未反応核モデルに関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第11回	気固反応操作（その２）固体粒子と流体間および粒子内の物質移動について概説する	【事前学修】教科書88ページから８9ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った物質移動に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第12回	固体触媒反応操作（その１）固体触媒反応における反応速度式について概説する．	【事前学修】教科書8９ページから８9ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った固体触媒反応に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第13回	固体触媒反応操作（その２）固体触媒反応における触媒有効係数についてその概念を概説する．	【事前学修】教科書９0ページから92ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った固体触媒反応の触媒有効係数に関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第14回	バイオ反応操作酵素利用プロセス、微生物反応速度論について概説する．	【事前学修】教科書93ページから97ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．【事後学修】講義中に演習を行った酵素利用プロセスに関する問題をもう一度解くこと．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第15回	反応工学の理解度を確認するため，理解度確認レポートの作成・提出とその解説を行う．	【事前学修】講義中に解いた例題・レポートの問題を繰り返し自分で解いて，理解度の確認に備えること．【事後学修】理解度確認レポートの解説を受け，間違えていた箇所を重点的に復習すること．理解度確認レポートに備えて，これまでの例題・問題を，解答を見ずに再度自分で解いてみましょう	【事前学修】2時間【事後学修】2時間

その他

教科書	日秋俊彦(編)／佐藤敏幸・松本真和・岡田昌樹・児玉大輔・保科貴亮(著) 『標準化学工学 II ―反応・制御・速度差分離―』朝倉書店 2018年
参考資料コメント及び資料（技術論文等）	『改定増補版　反応工学』橋本健治培風館 2023年
成績評価の方法及び基準	理解度確認レポート（第15回）：60%，平常点（毎回の演習やレポートなど）：40%として総合評価する．
質問への対応	講義中・終了後または電子メールで対応いたします。
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