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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学研究科 物質機能・変換科学分野 集積化学システム

集積化学システム

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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
教員
  • 牧 泰輔(工学研究科 准教授)
  • 永木 愛一郎(工学研究科 准教授)
  • 殿村 修(工学研究科 助教)
授業の概要・目的 集積化学システムの代表例であるマイクロ化学プロセスを対象として、その構成要素であるマイクロ熱交換器,マイクロ混合器,マイクロ反応器に関して、講義と実習を行う。また、それらの装置を用いての混合性能評価、温度制御性能評価、逐次反応制御に関する実習、および数値流体力学(CFD)ソフトウェアを用いた演習を行う。
到達目標 マイクロ化学プロセスを構成するデバイスや装置の取り扱い方や基本操作法を習得し、独自で必要なデバイスを選定し、装置を組み立て、それらを用いて反応実験を行える能力を身につける。また、マイクロ化学デバイスの設計や操作法の基本となるCFDシミュレーションの基本操作法を習得し、必要なプロセスやデバイスに関して、独自でCFDシミュレーションができる能力を身につける。
授業計画と内容 混合性能評価実験(3回)
混合部構造の異なるマイクロミキサーを用いてダッシュマン反応を行い、装置構造や操作条件と混合速度の関連性を取得データから定量的に考察し、マイクロ混合デバイスの選定法、操作法を修得する。

温度制御性能評価実験(3回)
マイクロ熱交換器を対象に、オンラインで状態を計測する手法を修得するとともに、マイクロ化した際の熱交換性能や放熱特性の修得を目指す。

逐次反応制御実験(3回)
各種マイクロデバイスパーツを反応機構に従って組み立てる基本操作を修得するとともに、スワン酸化反応を題材に選択率向上のための逐次反応制御法の修得を目指す。

CFDシミュレーション(3回)
マイクロ化学プロセスを構築するために必要なデバイスの設計や操作法の基本となるCFDシミュレーションの基本操作法を習得し、必要なプロセスやデバイスに関して、独自でCFDシミュレーションができる能力の修得を目指す。
成績評価の方法・観点 実験態度および結果に対するレポートにより評価する。
履修要件 集積合成化学、集積化学プロセスの講義を履修していることが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 必要に応じて連絡する。
教科書
  • 教員の作成したプリント及び実験解説書を用いる。