超臨界流体工学 / Supercritical Fluid Engineering

後期 火曜日 ２講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 渡邉 賢. 履修年度: 2024.

使用言語/Language

英語

授業題目/Class Subject

Supercritical Fluid Engineering

授業の目的・概要及び達成方法等/Object in Class subject and Object and summary of class and Goal of study(J)

超臨界流体技術は二酸化炭素と水といったありふれた物質の機能を最大限に引き出すための技術であり、持続可能かつ環境低負荷の化学産業において欠かせない技術である。当該講義では、二酸化炭素と水の幅広い温度、圧力における性質を把握するとともに、必要に応じて適宜物性値を入手でき、それを適切に扱う基礎を培う。その後、幅広い条件での二酸化炭素と水、特に超臨界流体の性質を意識した条件で操作されるプロセスを概観する。さらに、再生可能資源や高機能成分の生産に欠かせない二酸化炭素と水のプロセスを取り上げ、装置設計に貢献する定量的な取り扱いについて学ぶ。

授業の目的・概要及び達成方法等（E）/Object in Class subject and Object and summary of class and Goal of study

Supercritical fluid technology is a technology for maximizing the functionality of commonplace materials such as carbon dioxide and water, and is an indispensable technology in the sustainable and environmentally low-impact chemical industry. In this lecture, students will learn the properties of carbon dioxide and water at a wide range of temperatures and pressures and, if necessary, obtain the appropriate physical properties and cultivate the fundamentals to handle them appropriately. The course will then provide an overview of processes that operate under conditions that are aware of the properties of carbon dioxide and water, especially supercritical fluids, under a wide range of conditions. In addition, carbon dioxide and water processes that are essential for the production of renewable resources and high-performance components will be covered, and quantitative handling that contributes to equipment design will be studied.

授業計画/Contents and progress schedule of class(J)

１　二酸化炭素と水
２　二酸化炭素の物性
３　二酸化炭素抽出
４　天然物抽出事例：二酸化炭素単独系
５　天然物抽出事例：エントレーナ共存系
６　二酸化炭素固定化反応
７　材料創生
８　水の物性
９　バイオマス反応：分離と炭素化
１０　バイオマス反応：液化とガス化
１１　低分子有機化合物の反応
１２　プラスチックリサイクル
１３　湿式精錬
１４　水熱合成
１５　超臨界流体工業技術

授業計画（E）/Contents and progress schedule of class

1 Carbon dioxide and water
2 Physical Properties of Carbon Dioxide
3 Carbon Dioxide Extraction
4 Natural Products Extraction Example: Carbon Dioxide Alone
5 Natural Products Extraction Example: Entrainer Coexistence System
6 Carbon dioxide immobilization reaction
7 Material Creation
8 Physical Properties of Water
9 Biomass Reactions: Separation and Carbonization
10 Biomass Reactions: Liquefaction and Gasification
11 Reactions of Low-molecular-weight Organic Compounds
12 Plastic Recycling
13 Wet Refining
14 Hydrothermal synthesis
15 Supercritical Fluid Industrial Technology

授業時間外学修/Self study(J)

関連論文を紹介するのでそれを読み、各回のレポートに活かすこと。

授業時間外学修（E）/Self study

The related papers will be introduced, which should be read and used for each report.

成績評価方法及び基準/Record and evaluation method(J)

毎回の講義に対するレポート：60点
期末テスト：40点

成績評価方法及び基準（E）/Record and evaluation method

Report on each lecture: 60 points
Final exam: 40 points

教科書および参考書/Textbook and References

超臨界流体入門（丸善出版）ISBN 978-4-621-08061-0