第1部 反応速度式を用いた反応器およびプロセスの設計とスケールアップ
(2022年12月9日 10:30〜12:30)
化学プロセスは、反応や蒸留、吸着など各種単位操作の組み合わせから構成され、各々基礎となる理論が体系化されてきました。一方で実験室や小スケールの装置では上手く解析できていた系を、連続化・大型化しようとする際に理論と実際の現象が一致しないと感じられることが少なくありません。
この講義では反応や分離の装置設計に関する基本・原理を解説し、装置を大型化する際の小スケール装置での実験結果の解釈からスケールアップの考え方までを講義します。
- 化学工学量論
- 支配方程式
- スケールアップ則
- 無次元数
- 反応プロセスの装置設計
- 反応器の基本と種類
- 化学反応の速度と平衡
- 反応器の設計
- プロセス最適化におけるコンセプト
- 単位操作の最適化
- プロセスの設計と最適化
- 最適化の事例紹介
- スケールアップの設定手法
- 事例紹介
- スケールアップ時の留意点
第2部 反応速度式の求め方とその応用
(2022年12月9日 13:30〜16:30)※途中、小休憩含む
反応プロセスの設計には反応速度式の取得が必須であり、そのための実験装置/実験データ取得方法/データ解析・反応速度式定式化方法/反応速度式の反応器設計への応用について解説する。
- 反応速度測定のための実験装置と実験方法
- 回分反応器
- 流通式反応器
- 管形反応器
- 連続槽型反応器
- 反応速度データの解析
- 微分法
- 回分反応器
- 流通系微分反応器
- 積分反応器
- 等温反応器
- 非等温反応器
- 物質移動の影響
- 細孔内拡散の影響 (触媒有効係数)
- 境膜拡散の影響
- 反応器設計への応用
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