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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学研究科 化学工学専攻 分離操作特論

分離操作特論

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科目ナンバリング
  • G-ENG17 5H005 LJ76
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 1.5 単位
授業形態 講義
配当学年 修士・博士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 月2
教員
  • 佐野 紀彰(工学研究科 教授)
  • 中川 究也(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 固相を含む分散系における熱,物質の移動現象を取り扱う.分離操作としては,吸着,乾燥,蒸留を対象にとって最新動向も含めて講述する.また,新規な分離・精製技術をトピックスとして紹介する.
到達目標 固相を含む分離操作を例に取り,多相系移動現象の理解を深め,新しい分離のコンセプトや分離材の開発能力を涵養する.また,分離技術の最新動向に関する知見を得る.
授業計画と内容 電界を用いた分離操作(2回)
放電を利用した環境浄化技術(ガス精製,水処理)や,誘電泳動による粒子の分離などの電界を用いた最近の分離技術について解説する.

蒸留操作(3回)
蒸留は通常化学プロセスに不可欠な操作である.ここでは,多成分系における蒸留装置の設計、およびエンタルピー組成線図を用いた蒸留装置の設計について理論的取り扱いを講述する.また,通常の蒸留では分離を行うことが困難な系に対して有効な抽出蒸留や共沸蒸留などの特殊蒸留に関する説明を行う.

その他の分離操作(1回)
抽出や膜分離など,上記の分離法以外の分離操作について基礎的な解説から最近の研究動向までの紹介を行う。

吸着操作(3回)
吸着を用いた解析は多孔質材料の構造解析に広く用いられており、吸着剤の特性評価にも重要である。ここではその基礎的な理論を講義する。さらに,吸着材の種類と特性,用途に合った吸着材の選定を解説し,炭素系吸着材の合成,廃棄物からの活性炭製造などの最近の吸着材の開発動向を説明する.また、水質浄化,大気浄化のための吸着操作,吸着材の効率的な再生とコスト削減策を講述する.

乾燥操作(2回)
乾燥操作は熱を与えて水分を蒸発させる点から相変化を伴う熱と物質の同時移動現象の典型例である.乾燥のメカニズムに基づいて乾燥速度の定量的な捕らえ方を講義し,乾燥時間を短くするコツを紹介する.また,多種多様な材料を乾燥するために数多くの乾燥装置が開発されているが,装置選定,装置設計,熱効率のポイントを解説する.また,乾燥操作全般,製品品質,各種乾燥装置のトラブル事例と解決法を紹介する。
成績評価の方法・観点 レポートと試験により評価する.
履修要件 移動現象と分離工学に関して学部卒業レベルの基礎知識を必要とする.
授業外学習(予習・復習)等 必要に応じて連絡する。
教科書
  • 「現代化学工学」(橋本,荻野,産業図書),「乾燥技術実務入門」(田門編著,日刊工業新聞)と教員が作成したプリントを利用する.