タイトル

開講年度 開講学部等
2025 工学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期 火3~4 講義 1.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1061730150 単位操作II[Unit operation II] 日本語 2
担当教員(責任)[ローマ字表記] メディア授業
石井 治之
担当教員[ローマ字表記]
石井 治之
特定科目区分   対象学生   対象年次 3~
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
物質の分離回収に関する工学的技術の知識と理解は、SDGsや物質循環型社会を目指す上で重要である。本講義では、化学工学における蒸留、抽出などの単位操作について講義する。
授業の到達目標
・蒸留、抽出操作の基礎を説明できる。
・蒸留、抽出における装置の設計方法についての考え方を理解する。
・くらしの中における化学工学の役割とその重要性について感心を持つ。
・化学工学は、その基礎的原理と単位の取り扱いの重要性を理解することができれば、より親しみ易い学問であることに気づく。
・環境問題を解決する装置の設計において、化学工学(単位操作)の概念や技術の重要性を理解する。
授業計画
【全体】
・講義は基本的に教科書および配布資料を中心に講義を行う。スライドプロジェクターを使用し、適宜プリントの配布を行う。
・蒸留および抽出の各単位操作を体系的に学ぶとともに、各回のレポートで理解を深める。
・中間・期末試験を実施し、各単位操作の原理に基づく計算技能の定着を図る。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 蒸留とは 蒸留の原理と気液平衡関係について講述する。
予習として、教科書の117~119ページを読んでおくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第2回 理想溶液について(ラウールの法則とアントワン式)

ラウールの法則とアントワン式を用い、理想溶液である二成分混合溶液系について講述する。
予習として、教科書の118~120ページを読んでおくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第3回 単蒸留
蒸留の基礎である単蒸留の原理を気液平衡理論に基づき講述する。 予習として、教科書の120~121ページを読んでおくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第4回 フラッシュ蒸留

蒸留の基礎であるフラッシュ蒸留の原理を気液平衡理論に基づいて講述する。

予習として、教科書の121~123ページを読んでおくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第5回 連続多段蒸留1
連続多段蒸留(連続精留塔)の原理と構造、および物質収支について講述し、また各段の気液組成を求めるマッケーブ・シールの階段作図法について演習する。
予習として、教科書の123~125ページを読んでおくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第6回 連続多段蒸留2

連続多段蒸留塔(連続精留塔)を設計する上で重要な最小理論段数および最小還流比について講述する。
予習として、教科書の125~127ページを読んでおくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第7回 演習1(蒸留)

蒸留全体の理解を深めるための演習を行う。 予習として、第1~4週の授業の復習をしておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第8回 演習2(連続多段蒸留) 主に連続多段蒸留に関して演習を行う。 予習として、第5,6週の授業の復習を事前にしておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第9回 抽出とは 液液抽出の原理、てこの原理、液液平衡について講述する。 予習として、液液抽出および液液平衡について調べておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第10回 演習(液液平衡) 液液平衡の組成線図(三角線図)の演習を行う。 予習として、第9週の授業の復習をしておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第11回 液液抽出操作(1) 単抽出、多回抽出の物質収支、設計法について講述する。
予習として、単抽出および多回抽出について調べておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第12回 液液抽出操作(2) 多回抽出不溶解系の操作線について講述する。
予習として、多回抽出の操作線について調べておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第13回 演習(多回抽出) 多回抽出の演習問題を行う。
予習として、第11・12週の授業の復習をしておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第14回 液液抽出操作(3) 向流多段抽出の設計法について講述する。 予習として、向流多段抽出について調べておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第15回 演習(向流多段抽出) 向流多段抽出の演習を行う。 予習として、第14週の授業の復習をしておくこと(目安時間:2時間)
配布した講義資料や教科書を参照し、復習2時間を行う
第16回 期末試験 筆記試験 配布資料、教科書の復習を行う
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: 5% B: 5% C: --% D: --%
成績評価法
・レポート30%、中間試験35%、期末試験35%
・レポート評価は、授業内レポートに加え、授業時間外のレポートを適宜課して行う。

・欠席は「欠格条件」のため、欠席する場合は必ず担当教員まで欠席理由を添えてメールで連絡してください。
・病欠ならびに体調不良による欠席の場合は、メール連絡とともに医療機関の受診証明する書類(医療明細書、診断書など)を提出してください。
教科書にかかわる情報
教科書 書名 化学工学 : 解説と演習 ISBN 9784254250336
著者名 多田豊編 出版社 朝倉書店 出版年 2008
備考
参考書にかかわる情報
参考書 書名 分離プロセス工学の基礎 ISBN 9784254252569
著者名 化学工学会分離プロセス部会編 出版社 朝倉書店 出版年 2009
参考書 書名 現代化学工学 ISBN 9784782826096
著者名 橋本健治, 荻野文丸編 ; 三浦孝一 [ほか] 執筆 出版社 産業図書 出版年 2001
参考書 書名 基礎からの化学工学 ISBN 9784807906529
著者名 平田雄志, 幸田清一郎著 出版社 東京化学同人 出版年 2014
参考書 書名 ポケコン・パソコンで学ぶ化学工学 ISBN 4797225068
著者名 佐野雄二 [ほか] 共著 出版社 信山社出版 出版年 1997
備考
メッセージ
演習問題およびレポート課題では、最優秀の評価が取れるよう、しっかりと記述すること。
キーワード
蒸留、連続多段蒸留、液液抽出、液液平衡
持続可能な開発目標(SDGs)

  • エネルギーをみんなに そしてクリーンに
  • つくる責任つかう責任
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
(持続可能な生産と消費)持続可能な生産消費形態を確保する。
関連科目
単位操作Ⅰ
履修条件
連絡先
【石井 治之】h.ishii@yamaguchi-u.ac.jp、工学部循環環境工学科(環境共生系専攻棟2階202号室)
オフィスアワー
平日9時~17時(講義・会議・出張等で不在の場合があります。メールでのやりとりも受け付けます。)

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