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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
化学プロセスにおける分離に関する単位操作の原理を理解し、さらにそれらの操作を設計・操作するための基礎知識を学ぶ。
２．概要
相平衡、物質・エネルギー収支を具体的な例題に適用し、蒸留、抽出、晶析の設計及び操作の原理と手法を学ぶ。
３．達成目標等
・分離の基礎となる相図について理解し、必要な情報を獲得することができる。
・蒸留、抽出、晶析操作の基本原理を理解し、説明することができる。
・これらの単位操作に関し、回分、連続操作のモデルを作り、その基礎式を導出できる。
・設計あるいは操作条件を与え、モデルを解き、装置、プロセスの基本設計、最適化ができる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. The objectives of this course are to understand the fundamental principles of separation operations in chemical plants and to study the related fundamental knowledge for designing the operations.
2. The students will learn the fundamental principles and methodologies for process designing on distillation, extraction and crystallization through the practice of applying phase equilibrium and mass/energy balance to typical examples on the above three processes.
3. The achievement goals of this course are to obtain the following capabilities;
To understand the phase diagram relating to Vapor-Liquid Equilibrium, Liquid-Liquid Equilibrium and Solid-Liquid Equilibrium,
To understand the fundamental principles of distillation, extraction and crystallization,
To derive the governing equations for modelling the distillation, extraction and crystallization,
To optimize the process design and operation by solving the models on the distillation, extraction and crystallization,
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
化学プロセスにおける分離を目的とする単位操作の中で、平衡論に加えて物質移動速度が関与する操作について、その現象の理解と、操作設計のための知識修得を目標とする。
２．概要
吸収、機械的分離、膜分離、攪拌について化学工学熱力学、物質収支、エネルギー収支の概念、導出法を講義するとともに、その例題を示して理解を深める。
３．達成目標等
この授業では、主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・吸収、機械的分離、膜分離、攪拌操作の原理を理解し、説明することができる。
・上記操作について、相平衡と物質移動を加味したモデルを作り、その基礎式が導出できる。
・モデルを解き、操作の最適化ができる。
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1. Objective
In chemical processes, mass transfer in unit operations is fundmental to separation methods in addition to equilibrium theory. The objective of this course is to provide students with an understanding of the mass transfer that occurs in unit operations such as gas absorption. Other unit operations are considered including agitation, solid-liquid separations and membranes. This course supplements student skills obtained in Separations I (distillation).
2. Overview
Absorption, mechanical separation, membrane separation, chemical engineering thermodynamics for agitation, mass balance, the concept of energy balance, as well as lecture for derivation of key equations by example.
3. Goals
In this course, the goal is to educate students in a core of principles so that they can develop necessary fundamental skills needed to design or assess absorption, mechanical and membrane separation methods and to understand basic principles of designing vessels for agitation.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
化学工学に関連する講義で得られた知識をもとに、化学装置とプロセスの設計・運転に必要な事項を習得する。
２．概要
流動・伝熱・移動現象・相平衡・反応工学・プロセス制御・プロセス設計と、蒸留・熱交換・抽出・吸着・吸収・反応・乾燥・分離・撹拌について具体的な例を用いて基礎的な演習を行う。
３．達成目標等
この演習では、主に以下のような能力を習得することを目標とする。
・化学工学の基礎的なモデル化手法を理解し、モデル化と定量的な解析ができる。
・各種の化学装置とプロセスについて理解し、それぞれの基礎的な設計ができる。
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1. Objective
Students learn topics required for design and operation of chemical equipment and processes based on the knowledge obtained from the lectures related to chemical engineering.
2. Outline
Students do fundamental practices for fluid flow, heat transfer, transport phenomena, phase change, reaction engineering, and process control and design as well as distillation, heat exchanger, extraction, absorption, reaction, drying, separation and stirring by using the specific examples.
3. Goal
The goal of this practice is to mainly acquire the following skills:
- To understand the fundamental modeling methodology of chemical engineering and to perform modeling and quantitative analysis.
- To understand the various chemical equipment and processes and to do their basic design.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
反応プロセスは物質生産プロセスの中心に位置する重要な要素単位である。この授業では化学反応装置とバイオリアクター並びにそれらを用いる反応プロセスの合理的設計法について学ぶ。
２．概要
「プロセス工学基礎」で学んだことを基にして、各種反応器ならびに反応操作の特徴を、化学反応と酵素反応、生物反応の場合について学ぶ。
３．達成目標等
この講義では以下のような能力を修得することを目標とする。
１）実在反応器の特徴を理解し、説明できること。
２）多相（気-固、気-液）反応操作の特徴を理解し、説明できること。
３）酵素ならびに生物反応の速度論を理解して、適用できること。
４）バイオリアクターの設計と操作を理解して、説明できること。
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In this course, students will learn about chemical reactor and bioreactor and reasonable design of reaction process with those reactors The purpose of this course is to help students understand and explain the followings:
1) Non-ideal reactor behavior
2) Kinetics of multiphase reactions
3) Kinetics of enzyme and biological reactions
4) Design and operation of bioreactors
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。
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
学部における反応工学および生物反応工学の履修を前提とし、固定化酵素反応や固体触媒反応などの異相系反応プロセスの解析と、それらを工業的に行う反応器の合理的な設計・操作法について講義する。また、反応と分離を同時に行う実用的な複合プロセスの解析と、その合理的な設計・操作法、さらに、プロセスのスケールアップにおける操作条件の設定法について、事例を紹介しつつ講義する。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
For students who have studies reaction engineering and biological reaction engineering as undergraduates, this lecture will cover the kinetic analysis of heterogeneous phase reaction processes such as immobilized enzyme reactions and solid catalytic reactions, and the rational design and operation methods of industrial reactors for such processes. In addition, kinetic analysis of practical complex processes that simultaneously perform reactions and separations, their rational design and operation methods, and how to set operating conditions for process scale-up will be introduced with case examples.
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（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
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。
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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.
化学プロセスを構成する反応操作と分離精製操作について、プロセス工学的な立場から広範でかつ深い専門知識を講義すると共に、資源および環境保全を考慮した化学プロセスの設計方法を考察し、問題発見と設定の能力を錬磨する。合理的な反応プロセスの開発のための反応操作と分離操作のシステム化、最適化を含めたプロセス設計学を具体的な講義の対象とする。
The course provides broad and deep expertise from a process engineering standpoint on the reaction and separation/purification operations that constitute chemical processes, and examines methods of designing chemical processes in consideration of resource and environmental conservation. Process design including systemization and optimization of reaction and separation operations for the development of rational reaction processes will be the subject of specific lectures. The course will focus on process design, including systemization and optimization of reaction and separation operations for the development of rational reaction processes.
液体界面は我々の周りに広く見られ、気液界面、液液界面、固液界面と多岐にわたり、蒸発や凝縮はもとより、抽出や分離、センサー、電気化学反応など多くの例で重要な対象である。本講義では、これらの液体界面の現象を理解するための理論および計測方法の基礎を概説する。
学部で学んだ物理化学、とくに熱力学をもとに不均一な界面系に応用する発展を扱い、界面を特徴づける量を熱力学の観点から理解する。そして界面の熱力学を基盤として、さらに統計力学、電気化学、分光学、分子シミュレーションなどの手法と知見と取り扱う。
Liquid interfaces, including gas-liquid, liquid-liquid and solid-liquid, are ubiquitous in our life, and play important roles in a number of phenomena, such as vaporization, condensation, extraction, separation, sensing, electrochemical reactions, etc. This course deals with fundamental aspects of theory and measurements for liquid interfaces.
This course is based on physical chemistry, particularly thermodynamics, in undergraduate level, and extend the physical chemistry to heterogeneous systems including interfaces. We further treat statistical mechanics, electrochemistry, spectroscopy and molecular simulation to explore the detailed structure and dynamics at liquid interfaces.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
化学・バイオ工学に関する基本的な実験操作に習熟すると共に実験中に観察される現象を注意深く観察し考察する方法を学ぶ。
２．概要
化学・バイオ工学の専門科目(無機、物理化学、有機、バイオ、化学工学)の講義の進捗にあわせて、講義により得られた知識をもとに基礎的な実験を行う。
３．達成目標等
・基本的な実験操作、ならびに化学実験機器の操作に習熟する。
・試薬の取扱い、実験廃棄物の取扱いに習熟する。
・実験中に観察される現象を注意深く観察・記録し考察・報告する方法を習得する。
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1. Objective
Students will learn the basic operations and manners in the experimental studies of applied chemistry, chemical engineering and biological engineering.
2. Outline
In this course, students carry out experiments in the fields of inorganic & physical chemistry, organic chemistry, biology and chemical engineering. The themes of the experiments are related with the lectures of 3rd-5th semesters in our Department.
3. Goal
- To learn basic operations including handling of instruments and apparatuses employed in chemical research
- To learn about the handling of reagents and chemical wastes that are potentially hazardous
- To acquire the basic rules of good experimental practice, such as careful observations, recording and analysis of the results