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化学プロセスにおける種々のプロセス要素の詳細な解析と設計方法について、広範かつ深い専門知識を講義する。特に、単位操作及びリアクターの最適設計、最適計画、最適運転に関連する技術的問題点の探索と、その解決のための方法論を習得させる。
The course provides a broad and deep knowledge of detailed methods for analyzing and designing various elements of chemical processes. In particular, students are taught to seek out technical problems related to the optimal design and planning of unit operations and reactors, and to acquire methodologies for solving them.
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.
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。
各種工業プロセスにおいて、環境への配慮や省力化への要求が高まっている。このような工学問題を解決するために必要となる移動現象論的取り扱いを可能な限り簡単な数学モデルを用いて表現し、現象の解明および低公害化・省力化を目指したプロセス解析手法について解説する。
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/doctoral.html (under "Timetable & Course Description")
Environmental protection and saving energy are required in industrial processes. In order to solve these engineering problems, analytical method for the industrial process should be developed using simplified mathematical models based on transport phenomena. The objective of this course is educating for doctor course students to review the analytical method for understanding the transport phenomena and achieving low emissions and saving energy in industrial processes.
流動、伝熱および物質移動を総称した移動現象工学は、物質循環システムを解析する上の基本学理であるので、流体力学、熱工学および物質移動速度論を理解させ、それらを複合した応用技術である燃焼工学についても講義する。
Transport phenomena, which cover fluid flow, heat transfer, and mass transfer, is fundamental laws for analyzing material recycling systems. The lecture will cover fluid mechanics, thermal engineering, and mass transfer kinetics, as well as combustion engineering, which is an applied technology that combines these three fields.
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
化学プロセス並びに装置の合理的設計と安全操作は化学製品の工業的生産に必須である。この授業では主として化学反応操作と化学プロセス制御の基礎について学ぶ。
２．概要
化学量論、物質収支ならびに反応速度論を基にして、回分反応、半回分反応、連続反応装置とその操作を学び、更に簡単な化学プロセスを例にして安全操作に必須であるプロセス制御並びに制御システム設計法の基礎を学ぶ。
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）定圧反応と定容反応ならびに回分反応器、半回分反応器、連続反応器の特徴を理解し、説明できること。
２）各種反応器の選択あるいはその組み合わせによる最適反応操作の設計ができること。
３）プロセス制御の意味を理解し、説明できること。
４）簡単なプロセスの動的モデルを導き，解析することができること。
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)
The following basic matters for chemical reaction engineering and process control are explained.
1. Chemical reactions and reactors
2. Design of batch reactor, continuous tubular reactor and continuous stirred-tank reactor
3. Analysis of complex chemical reactions
4. Overview of process control system
5. Modeling and analysis of dynamic process behavior
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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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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
【目的】
化学プロセスシステムの設計に必要となる数理ツールや理論、考え方の基礎を学ぶ。
【概要】
本講義では、環境問題や資源の枯渇を契機として変遷してきた現代の化学プロセスシステムの合成、設計、管理、運転を取り扱うプロセスシステム工学の考え方と、その実践のために必要になる数理的手法（線形計画法、非線形最適化手法）や図解法（ピンチテクノロジー等）、並びに評価方法（ライフサイクルアセスメント等）の基礎について学習する。
【達成目標】
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。
・ 様々な化学プロセスシステムの役割の違いを理解し、その設計問題を数学的に記述することができる。
・ プロセスのマテリアルバランス、エネルギーバランスを数理ツールを用いてとることができる。
・ ライフサイクルアセスメントの概念と基礎を身につけ、説明することができる。
・ 熱交換ネットワークの役割を理解し、その設計に関する基礎的な手法を理解する。
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
In this lecture, students will understand the framework of process systems engineering, i.e., synthesis, design, operation, and maintenance of modern chemical systems. They will also study practical mathematical methods(ex. linear and nonlinear programming), graphical design tools(ex. pinch technology), and evaluation methods (ex. Life cycle assessment).
Goals of this lecture include the following items:
- Understand differences in roles of chemical process systems and acquire skills to express design problems with mathematical expressions
- Become capable of balancing materials and energy around process systems using mathematical tools
- Learn basic concepts of Life Cycle Assessment
- Understand roles of heat exchange networks and learn basic deign methods
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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
化学プロセスの安全運転ならびに製品品質管理には、プロセス制御が不可欠である。この授業では、プロセスの制御システム設計に必要となる制御理論の基礎について学ぶ。
2.概要
「プロセス工学基礎」で学んだことを基にして、線形システムの動的挙動の解析、種々のプロセス制御法の原理およびプロセス制御システム設計法について、簡単な化学プロセスの例を用いて学ぶ。
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。
・化学プロセスを安全に運転し、製品品質の適切な管理のために必要な、プロセス制御の役割を理解し、説明することができる。
・化学装置の動的モデルを作ることができ、その解析を行うことができる。
・種々のプロセス制御法の原理を理解し、その特徴を説明することができる。
・化学プロセスの制御システム設計法の特徴を説明することができる。
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The purpose of this course is to acquire basic knowledge necessary for design of control systems for chemical processes. The analysis of dynamic behavior of linear systems, design of various feedback control systems and advanced process control systems are explained, showing concrete examples of chemical processes.
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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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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
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