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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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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
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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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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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。
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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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本授業は原則対面で行う。授業情報と講義資料は Google Classroom を通じて提供する。
１．目的
材料製造プロセスにおいて重要な速度論の基礎的知識を修得し、物質移動過程を含む総括反応の解析や反応装置設計に関する基礎的手法を身につけるとともに、地球環境に調和する新しい材料プロセスについて考える。
２．概要
物質移動論および反応速度論の基礎、律速段階、反応と拡散の同時進行現象、核生成と成長の速度論、反応器内の流体混合等について材料および環境プロセスの例を引いて解説する。
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。
・本系の学習・教育目標のＡ，Ｂ，Ｋの能力を習得する。
記号A-Mについては、マテリアル・開発系の教育目標を参照のこと。
https://www.material.tohoku.ac.jp/department/purpose.html
・プロセス内の化学反応とその役割を理解する。
・反応と拡散の同時進行現象の考え方を理解する。
・反応効率に与える流体混合の役割を理解する。
・材料プロセスと地球環境問題との関係についての基礎的知識を得る。
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In this course, lectures will given in a lecture room on Wednesdays from 8:50 to 10:20. The class information and lecture materials will be provided via Google Classroom.
1. Goals
The main goal of this lecture coarse is to let students acquire basic knowledge of kinetics, important in materials processing, acquire basic techniques for analysis of overall reactions including mass transfer processes and reactor design, and consider new material processes that are in harmony with the global environment.
２．Outline
Such topics as mass transfer and reaction kinetics, rate-determining steps, simultaneously occurring reaction and diffusion, nucleation and growth kinetics, agitation in reactors, etc. will be explained using examples of materials and environmental processes.
3. Achievement target, etc.
The objective of this class is to acquire the following skills and abilities.
1) Acquire the skills of A, B, and K, which are the main learning and education goals.
For the symbol A-M, refer to the material and development education goals according to the JABEE
classification.
•2) Understand the features of chemical reactions and their role in the materials processing
•3) Understand the concept of simultaneously occurring chemical reactions and diffusion.
•4) Understand the role of fluid mixing on reaction efficiency.
•5) Acquire basic knowledge on the relationship between material processes and global environmental issues.
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水中の不純物を除去するために汎用的に用いられている技術（凝集、沈殿、砂ろ過、活性炭処理及び膜分離等）の基本的な考え方と、浄水処理槽の設計に必要な各種理論及び実際の応用例を学び、浄水処理のための基礎知識を習得することを目的とする。授業中の小テストを通じて理解度を随時確認する。
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Basic concepts, theories, and applications of water treatment technologies, including coagulation, sedimentation, sand filtration, activated carbon, and membrane filtration, are introduced. Understanding of subjects is enhanced by mini-examinations during lectures.
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１．目的
各種工業プロセス内では運動量移動、熱移動、物質移動、化学反応による変化過程などが複雑に絡み合い、それらを一括して移動現象と称する。この授業では、移動現象論の最も基礎である運動量ならびに熱（エネルギー）移動についての専門基礎知識を学ぶ。
２．概要
工業プロセス内では流体あるいは固体の流れがあり、加熱・冷却される場合が数多い。熱と物質移動の解析によりプロセス設計・操作の最適化を図ることは化学工学の基礎でもある。移動現象論を通して化学工学の必要性と意義，流体力学の基礎、流体輸送機器の取り扱いなどを学ぶ。
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。
・熱及び物質収支の取り方を理解し、プロセスの定量的把握手法を修得する。
・粘性流体の性質と運動量方程式の立て方を理解する。
・エネルギー保存式からベルヌーイの式を誘導し、その応用を図ることができる。
・種々の流動抵抗をベルヌーイの式に組み込み、ポンプ動力を解析できる。
・ポンプやブロワーなどの流体輸送機器の原理を理解し、その特徴を説明できる。
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1. Objective
Momentum, heat and mass transfer and chemical reactions simultaneously occur in the process of chemical industries and these are collectively called Transport Phenomena. This course provides students with fundamental knowledge of transport phenomena, such as momentum and heat (energy) transfer.
2. Summary
Solid and fluid flow is generally used in industrial process with heating and cooling. To optimize the process design and its operation, analysis of heat and mass transfer is required. Students understand necessity and significance of chemical engineering, basic fluid dynamics and fluid machines through this course.
3. Target
Targets of this course are:
1) Students learn the calculation method of heat balance and material balance, and these quantitative balance in an objective process.
2) Students understand the characteristics of viscous fluid and the derivation method of momentum equation of fluid.
3) Students derive Bernoulli's equation from the law of conservation equation of energy, and they can apply Bernoulli's equation to industrial problems.
4) Students can calculate pump power by considering various fluid mechanical loss.
5) Students understand the mechanism of fluid machines such as pump and blower and explain these characteristics.
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１．目的
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・バイオ工学実験Aに引き続き、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.
2. Outline
In this course, which follows the Laboratory Experiments A, 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-6th semesters in our Department.
3. Goal
- To learn the 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
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.
各種素材の製錬・生成は熱力学的考察の下にプロセス設計がなされるが、実際のプロセスにおいては、これに加えて化学反応，物質移動や熱移動など速度論的な制約を受けるため、実プロセスに含まれる諸現象の中から律速段階となる過程を抽出し、これを定量的に評価する必要がある。本講義では、実際の製精錬プロセスの中で生じている現象に対して、これまで学習してきた反応速度論や移動速度論がどの様に適用されているかを紹介し、速度論による現象の表現，解析および理解の手法について学ぶ。
この科目の実施形態は、講義室の講義を想定していますが、状況によりオンライン配信を利用する場合があります。講義情報と講義資料は Google Classroom を通じて発信します。Google Classroomのクラスコードを工学研究科Webページにて確認し登録すること。
大学院シラバス・時間割・履修登録(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html)
While the fundamental concepts of the material processes are usually made based on the thermodynamics, their process designs need aspects of the kinetics, for example chemical reaction, heat transfer, mass transfer, and so on. In this course, the students learn about the several kinetic processes that are taken out from the actual smelting and refining processes.
This lecture will be given in an actual classroom. The lecture style, however, will be changed if necessary. Information and documents about this lecture will be distributed through "Google Classroom". Check the class code for Google Classroom at School of Engineering Website and register to this class.
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
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。
目的： 環境工学におけるプロセス解析の基本的方法を学び、反応工学的解析を理解する。
概要： 地球環境問題や環境保全技術に関連する物質の移動や変換、化学反応と平衡、プロセスエンジニアリング、資源循環システムについて講義する。具体的には次の内容を含む。
（１） 環境工学におけるモデル化
（２） 化学平衡と物質移動論
（３） 物質変換論：化学反応と酵素反応の速度論
（４） 好気性生物反応系の解析： 物質収支と反応槽の解析、モデル化、反応条件の制御
（５） 嫌気性生物反応系の解析： COD物質収支、共生系、炭素・窒素・硫黄の変換
（６） バイオマスのエネルギー変換システム
（７） 排水処理システムの解析と低炭素化
達成目標： 環境保全工学に関わる重要な反応プロセスおよび応用システムを解析できる能力を身に付ける。
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")
Objective: understand ideas in reaction engineering for environmental engineering.
Outline: in this class, mass transfer and conversion, chemical reaction and equilibrium, process engineering, resource recycling systems related to global environment issues and environment conservation technologies will be lectured.
Goal: aquire an ability to analyze important reaction processes and applied systems in environmental engineering.