K7501030 化学工学実験

広島大学シラバス

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年度 2024年度開講部局工学部

講義コード K7501030 科目区分専門教育科目

授業科目名化学工学実験

授業科目名
（フリガナ）カガクコウガクジッケン

英文授業科目名 Experimental Chemical Engineering

担当教員名福井　国博,末永　俊和,平野　知之,荻　崇,久保　優,深澤　智典,長澤　寛規

担当教員名
(フリガナ) フクイ　クニヒロ,スエナガ　トシカズ,ヒラノ　トモユキ,オギ　タカシ,クボ　マサル,フカサワ　トモノリ,ナガサワ　ヒロキ

開講キャンパス東広島開設期 3年次生後期セメスター（後期）

曜日・時限・講義室 (後) 火5-8,水5-9：工B4-002

授業の方法実験授業の方法
【詳細情報】　

ディスカッション，薬品使用，実験，実習

【2024年度の実施方法について】
実験は対面にて行う。事前講義はオンデマンドとし、Microsoft Teams上の動画リンクから各自学習。その他、レポート講評・面談については各実験テーマの教員の指示に従う。
詳細は、初回ガイダンスにて説明する。

単位 3.0 週時間　使用言語 B : 日本語・英語

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 3年次生後期

授業のキーワード化学工学, 単位操作, 実験

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
（学部生対象科目のみ）この科目は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・教育目標の「(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」における「(C3)化学基礎」および「(C4)化学工学専門」に対応している。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を参照されたい。
到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ）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（C3）化学基礎
・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・概要等化学工学分野で取り扱われる各種の単位操作に関する8テーマの実験と1つの演習を行うことを通して、化学工学の思考法や理論に対する理解を深めると同時に基本的な実験操作・測定法と報告書の書き方を体得する。以下の知識と能力を習得することを授業の目標とする。
・　ベルヌーイの定理を理解し、その応用例としてピトー管やオリフィス等を用いた流速および流量の測定原理を学ぶ。
・　メタノール+水系の全還流と連続精留実験を行うことにより、還流比, 操作線, 理論段, 段効率などの精留に関する知識を深める。
・　二重管型熱交換器を用いて伝熱プロセス上の主要因子である境膜伝熱係数と関連無次元数を理解する。
・　固体触媒反応を通して、反応速度解析および反応器を設計するための基礎を学ぶ。
・　固液系の固定層・流動層における圧力損失の発生機構と流動特性について理解する。
・　充填塔における流動状態（ローディング，フラッディング），吸収操作（NTU，HTU，移動容量係数）について理解する。
・　粉体の粒度分布の表記法と遠心沈降式粒度分布測定機の測定原理を理解すると共に、固液分離法としての定圧ろ過速度の測定原理およびろ過定数の解析方法を習得する。
・　液面のレベル制御実験を通して，プロセスの伝達関数の導出法および制御系の設計法を学び、制御パラメータの持つ意味を理解する。
・　化学物質の製造プロセスの設計演習を行い、反応器と分離器から構成される化学プロセスシステムの物質収支の求め方および製品原価の評価方法を習得する。

ただし、上記の実験の何れかを行わない年度もある。
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。
化学工学プログラムにおける「(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」の・(C3)化学基礎・(C4)化学工学専門

授業計画第1回※班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第2回※班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第3回※班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第4回※班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第5回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第6回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第7回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第8回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第9回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第10回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第11回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第12回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第13回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第14回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．
第15回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．

以下に示す8テーマの実験と1つの演習を行い（合格するまでレポートの再提出と口頭試問を行う。レポートの作成には、各テーマ平均8時間程度要する。実験テーマについては、一部実施しない可能性もある。
・　流速分布と流量及び摩擦損失
・　精留
・　円管内境膜伝熱係数
・　固体触媒反応
・　固-液系の固定層・流動層における圧力損失の測定
・　充填塔ガス吸収装置の圧力損失と物質移動
・　粒度分布の測定と定圧ろ過
・　PID制御による液面の制御
・　化学工程設計基礎

※詳細なスケジュールについては初日のガイダンスにおいて日程表を配布して説明する。

教科書・参考書等テキスト：「化学工学実験指針（広島大学工学部第三類化学工学講座編）」を配付する。

授業で使用する
メディア・機器等　

【詳細情報】必携PC（PID制御による液面の制御・化学工程設計基礎）

授業で取り入れる
学習手法　

予習・復習への
アドバイス 8つの実験と1つの演習を1テーマあたり2-3日間で行うので，各実験に取り組む前に毎回必ずテキストの該当箇所を熟読して予習をしておくこと。

履修上の注意
受講条件等以下の科目を既に履修しているか履修中であることが望ましい。
化学工学量論, 基礎化学工学, 流動論, 伝熱論, 物理化学I, 物理化学II, 化学工学熱力学, 物質移動論, 粉体工学, 反応工学, 材料科学, 腐食防食, プロセス制御工学

成績評価の基準等実験の受講状況（10％）、提出レポート（60%）、面談（30％）により100点満点で評価し、60点以上を合格とする。なお、無断欠席および遅刻は、原則として認めない。

実務経験

実務経験の概要と
それに基づく授業内容

メッセージ各担当教員のオフィースアワーを確認の上、積極的に利用されたい。
必携PCを持参すること（PID制御による液面の制御・化学工程設計基礎）

その他 http://www.chemeng.hiroshima-u.ac.jp/

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。

年度	2024年度	開講部局	工学部
講義コード	K7501030	科目区分	専門教育科目
授業科目名	化学工学実験
授業科目名（フリガナ）	カガクコウガクジッケン
英文授業科目名	Experimental Chemical Engineering
担当教員名	福井　国博,末永　俊和,平野　知之,荻　崇,久保　優,深澤　智典,長澤　寛規
担当教員名 (フリガナ)	フクイ　クニヒロ,スエナガ　トシカズ,ヒラノ　トモユキ,オギ　タカシ,クボ　マサル,フカサワ　トモノリ,ナガサワ　ヒロキ
開講キャンパス	東広島	開設期	3年次生後期セメスター（後期）
曜日・時限・講義室	(後) 火5-8,水5-9：工B4-002
授業の方法	実験	授業の方法【詳細情報】
ディスカッション，薬品使用，実験，実習【2024年度の実施方法について】実験は対面にて行う。事前講義はオンデマンドとし、Microsoft Teams上の動画リンクから各自学習。その他、レポート講評・面談については各実験テーマの教員の指示に従う。詳細は、初回ガイダンスにて説明する。
単位	3.0	週時間		使用言語	B : 日本語・英語
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	3年次生後期
授業のキーワード	化学工学, 単位操作, 実験
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（学部生対象科目のみ）	この科目は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・教育目標の「(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」における「(C3)化学基礎」および「(C4)化学工学専門」に対応している。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を参照されたい。
到達度評価の評価項目（学部生対象科目のみ）	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（C3）化学基礎・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	化学工学分野で取り扱われる各種の単位操作に関する8テーマの実験と1つの演習を行うことを通して、化学工学の思考法や理論に対する理解を深めると同時に基本的な実験操作・測定法と報告書の書き方を体得する。以下の知識と能力を習得することを授業の目標とする。・　ベルヌーイの定理を理解し、その応用例としてピトー管やオリフィス等を用いた流速および流量の測定原理を学ぶ。・　メタノール+水系の全還流と連続精留実験を行うことにより、還流比, 操作線, 理論段, 段効率などの精留に関する知識を深める。・　二重管型熱交換器を用いて伝熱プロセス上の主要因子である境膜伝熱係数と関連無次元数を理解する。・　固体触媒反応を通して、反応速度解析および反応器を設計するための基礎を学ぶ。・　固液系の固定層・流動層における圧力損失の発生機構と流動特性について理解する。・　充填塔における流動状態（ローディング，フラッディング），吸収操作（NTU，HTU，移動容量係数）について理解する。・　粉体の粒度分布の表記法と遠心沈降式粒度分布測定機の測定原理を理解すると共に、固液分離法としての定圧ろ過速度の測定原理およびろ過定数の解析方法を習得する。・　液面のレベル制御実験を通して，プロセスの伝達関数の導出法および制御系の設計法を学び、制御パラメータの持つ意味を理解する。・　化学物質の製造プロセスの設計演習を行い、反応器と分離器から構成される化学プロセスシステムの物質収支の求め方および製品原価の評価方法を習得する。ただし、上記の実験の何れかを行わない年度もある。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。化学工学プログラムにおける「(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」の・(C3)化学基礎・(C4)化学工学専門
授業計画	第1回※班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第2回※班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第3回※班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第4回※班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第5回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第6回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第7回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第8回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第9回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第10回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第11回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第12回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第13回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第14回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．第15回班により実施内容は異なる．下の記述を参照のこと．以下に示す8テーマの実験と1つの演習を行い（合格するまでレポートの再提出と口頭試問を行う。レポートの作成には、各テーマ平均8時間程度要する。実験テーマについては、一部実施しない可能性もある。・　流速分布と流量及び摩擦損失・　精留・　円管内境膜伝熱係数・　固体触媒反応・　固-液系の固定層・流動層における圧力損失の測定・　充填塔ガス吸収装置の圧力損失と物質移動・　粒度分布の測定と定圧ろ過・　PID制御による液面の制御・　化学工程設計基礎 ※詳細なスケジュールについては初日のガイダンスにおいて日程表を配布して説明する。
教科書・参考書等	テキスト：「化学工学実験指針（広島大学工学部第三類化学工学講座編）」を配付する。
授業で使用するメディア・機器等
【詳細情報】	必携PC（PID制御による液面の制御・化学工程設計基礎）
授業で取り入れる学習手法
予習・復習へのアドバイス	8つの実験と1つの演習を1テーマあたり2-3日間で行うので，各実験に取り組む前に毎回必ずテキストの該当箇所を熟読して予習をしておくこと。
履修上の注意受講条件等	以下の科目を既に履修しているか履修中であることが望ましい。化学工学量論, 基礎化学工学, 流動論, 伝熱論, 物理化学I, 物理化学II, 化学工学熱力学, 物質移動論, 粉体工学, 反応工学, 材料科学, 腐食防食, プロセス制御工学
成績評価の基準等	実験の受講状況（10％）、提出レポート（60%）、面談（30％）により100点満点で評価し、60点以上を合格とする。なお、無断欠席および遅刻は、原則として認めない。
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	各担当教員のオフィースアワーを確認の上、積極的に利用されたい。必携PCを持参すること（PID制御による液面の制御・化学工程設計基礎）
その他	http://www.chemeng.hiroshima-u.ac.jp/
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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