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年度 2020年度 開講部局 工学部
講義コード K7505030 科目区分 専門教育科目
授業科目名 物質移動論
授業科目名
(フリガナ)
ブッシツイドウロン
英文授業科目名 Mass Transfer
担当教員名 都留 稔了
担当教員名
(フリガナ)
ツル トシノリ
開講キャンパス 東広島 開設期 3年次生   前期   セメスター(前期)
曜日・時限・講義室 (前) 月1-2:工116
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
講義中心,板書多用
 
単位 2 週時間   使用言語 J : 日本語
学習の段階 3 : 中級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 08 : 化学工学
対象学生 化学工学プログラム,3年次生および過年度生
授業のキーワード 移動現象,物質移動,拡散操作,分離精製,実務経験 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
 第三類の学生を対象とした専門科目であるが,化学工学プログラムの学生に対しては学習・教育目標「(C)化学および化学工学の基礎の確実な習得と応用力の養成 C1.工学基礎」に対応している。両課程の学習・教育目標の詳細については下記の化学工学講座ホームページ(関連URL1)を参照されたい。 
到達度評価
の評価項目
化学工学プログラム
(能力・技能)
・化学および化学工学の基礎の確実な習得と応用力の養成(C4)化学工学専門 
授業の目標・概要等  本科目では,基礎化学工学に引き続き,拡散現象による物質移動の基本的概念を習得することを第1の目標とする。さらに,分離プロセスとしてのガス吸収,蒸留,抽出,調湿,吸着,乾燥等の工業的物質移動操作の基礎を学ぶことにより,物質移動の速度論的概念,各操作の物理的概念,更に,これらを応用した装置設計法の基礎を習得することも目標とする。

なお,「知識・理解」,「能力・技能」の評価項目は,下記のとおりである。
(1)拡散現象の基礎:Fickの拡散式,Stefan-Maxwellの式,一方拡散,非等モル相互拡散などを学び,分子拡散現象の正確なイメージを形成することができる。
(2)非定常拡散,直交・円筒座標系におけるShell Balance等の数学的基礎および2重境膜説に基づく物質移動係数の概念を習得でき,化学工学の広い分野に応用できるようになる。
(3)気体-液分離プロセス:ガス吸収装置の物質移動速度論的取り扱いによる設計法の基礎が習得でき,実際的装置設計に応用できるようになる。
(4)蒸気-液分離プロセス:気液平衡,各種蒸留法の基本的概念とその設計の基礎が習得でき,実際的装置設計に応用できるようになる。
(5)液-液分離プロセス:液液平衡と抽出操作の基礎が修得でき,実際的装置設計に応用できるようになる。
(6)乾燥プロセス:空気調湿・冷水操作および乾燥操作の基本的概念,熱・物質同時移動の概念とその速度論的取り扱いの基礎を理解でき,実際的装置設計に応用できるようになる。 
授業計画 第1回 イントロダクション(化学プロセスについて),拡散基礎
第2回 拡散基礎(Fick式,Stefan-Maxwell式)
第3回 拡散基礎(等モル・一方拡散,非定常拡散)
第4回 気体-液分離プロセス:吸収操作の基礎(Henry則と二重境膜)
第5回 気体-液分離プロセス:吸収操作の応用(ローディング,フラッディング,最少液ガス比)
第6回 気体-液分離プロセス:吸収操作の応用(塔高の計算,移動単位数)
第7回 蒸気-液分離プロセス:蒸留法の基礎(気液平衡,分離係数)
第8回 中間試験
第9回 蒸気-液分離プロセス:蒸留法の応用(単蒸留,フラッシュ蒸留)
第10回 蒸気-液分離プロセス:蒸留法の応用(連続蒸留,還流比)
第11回 液-液分離プロセス:抽出の基礎(三角線図,液液平衡)
第12回 液-液分離プロセス:抽出の応用(てこの原理,単抽出,向流多段抽出)
第13回 調湿・乾燥プロセス:空気調湿および乾燥操作の基礎(湿度,露点,湿度図表)
第14回 調湿・乾燥プロセス:空気調湿および乾燥操作の応用(熱・物質同時移動,断熱冷却)
第15回 固体-流体分離プロセス:吸着,膜分離

第16回 最終試験

宿題について
 およそ10回のレポートを課す。 
教科書・参考書等 テキスト:「現代化学工学」 橋本・荻野編,産業図書

参考図書:「化学工学概論」 水科・桐栄編,産業図書
     「基礎化学工学」 化学工学会編,培風館
 
授業で使用する
メディア・機器等
テキスト,配付資料 
予習・復習への
アドバイス
第1回-第6回 テキストを参照しながら,板書ノートを整理・復習する。
       クイズ・レポートを作成することで,授業の理解を深める。
       解答されたクイズ・レポートを復習する。

第7回(中間試験)板書ノート,クイズ・レポートの復習

第8回-第15回 テキストを参照しながら,板書ノートを整理・復習する。
        クイズ・レポートを作成することで,授業の理解を深める。
        解答されたクイズ・レポートを復習する。

第16回(最終試験)板書ノート,クイズ・レポート,および中間試験の復習
 
履修上の注意
受講条件等
・原則として全ての授業に出席すること。
・授業,試験に電卓を持参すること。 
成績評価の基準等 試験(中間,最終) 85 %(中間試験35%,最終試験50%)
クイズ・レポート 15 % 
実務経験  
実務経験の概要と
それに基づく授業内容
 
メッセージ ・受講後に,ノートを自分で整理するとともに毎回必ず復習すること。
・オフィスアワーは特に設定しない。質問については随時受付ける。
・期末試験の答案は期間を指定して開示する。
・授業,試験に電卓を持参すること。 
その他 講義情報は以下を参照下さい。
https://home.hiroshima-u.ac.jp/membrane/Class.html

この授業科目は,化学工業プロセスでの実務経験を有する教員が化学工学の基盤科目である物質移動について講義を行うものである。

 
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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