SDGsの目標を達成するために、地球温暖化問題では二酸化炭素の分離・回収、 エネルギー問題では水素分離、環境問題では水の再生など、混合物から特定成分を分離する分離技術の重要性が増しています。分離工学は蒸留、膜分離など技術毎に平衡物性と装置のモデルで整理されており、既に単位操作として確立した分野です。これまでこれら化工計算は無次元相間式と図式解法に依ってきましたが、現在はExcelや化学プロセスシミュレータの活用により、わかりやすくかつ実践的に学習することができるようになりました。
この講義では、Excelおよびフリーの化学プロセスシミュレータCOCO/ChemSep を活用して、それによる例題解法を解説して、分離工学全般を基礎からモデル解析までわかりやすく解説します。
- はじめに:各種分離技術の特徴と選択、シュミレータ
- 蒸留
- 気液平衡 (使用ソフト:ChemSep)
- 単蒸留
- フラッシュ蒸留
- 蒸留塔の設計 – .性能計算 (COCO)
- 充填塔蒸留
- 抽出
- 液液平衡 (ChemSep)
- 単抽出 (COCO)
- 多段抽出 (COCO)
- 抽出塔のモデル (平衡段と微分モデル)
- ガス吸収
- ヘンリー定数 (ChemSep)
- 二重境膜モデル
- 吸収塔設計計算
- 吸収塔平衡段モデル (COCO)
- 調湿
- 湿球温度と湿度線図 (COCO)
- 空気調湿 (COCO)
- 冷水塔 (COCO)
- 乾燥
- 含水率
- 拡散係数
- 対流 – .内部拡散 (Excel)
- 乾燥プロセスの解析
- 吸着 – .クロマトグラフィー
- 吸着平衡
- 回分吸着
- LDF モデル
- 固定層吸着 (Excel)
- クロマトグラフィーの原理 (Excel)
- 晶析
- 結晶の溶解度と過飽和
- 粒子径分布モデル (Excel)
- ポピュレーションバランスモデル
- MSMPRモデルと結晶粒子の諸特性
- 膜分離
- 分離膜の基本
- 濃度分極
- 透過流束モデル
- 阻止率モデル
- 膜濾過プロセスのモデル (Excel)
- 質疑応答
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