Pythonによる化学プロセス設計の基礎と活用

最先端技術のAIを動かすのはプログラム言語のPythonです。名前は知っていても実際に使ったことの無い日本の化学技術者は多いと思います。外国の大学ではPythonを使った化学プロセス設計計算の講義は数多くあります。プログラムを作るのが簡単で、計算速度が速いPythonは化学プロセス計算にも今後広く使われると考えられています。 　まったくPythonを知らない方でも実際に使えるレベルになるような内容になっています。専門用語が数多く出てきて内容がチンプンカンプンと言うことはまったくありません。Pythonも含めて、今まで全くプログラミングをしたことのない方にも分かるように解説いたします。勿論化学プロセスの基礎についても動画を使ってわかりやすく解説します。Pythonの基礎の基礎からとPythonによる実際の化学プロセス計算まで丁寧に解説します。セミナーで使用するコード (プログラム) はすべてコピー&ペーストすればPythonの色々な環境で即使えるものをお渡ししますので、実際に御自分でプログラムを動かすことによりPythonを実感して頂けます。 　化学プロセスの分離プロセスと反応プロセスのPythonによる計算をプロセスの解説と対応させて解説しますので、プロセスの知識と計算法についての知識も得られます。セミナーで使用する数多くの例題のコード (プログラム) をお渡ししますので、それらを皆さんが実際に使用するコードに簡単に拡張でき実際の仕事に使えます。

1. Pythonの基礎とプログラミング入門
   1. 各環境等について
      • Python
      • Anaconda
      • Spyder
      • Jupyter Notebook
      • Google Colaboratory
      • Visual Studio Code
   2. ライブラリーのインストールと使い方
   3. 基本的な文法と簡単な計算
      • 変数
      • 関数
      • 演算子
   4. グラフの作成
   5. 線形方程式の解法
   6. データの相関
      • 線形
      • 非線形
   7. 非線形方程式の解法
      • ニュートン-ラフソン法
   8. 連立非線形方程式の解法
   9. 数値積分
      • 台形公式
      • シンプソン則
   10. 常微分方程式
       • オイラー法
       • ルンゲ-クッタ法
   11. 偏微分方程式 (差分法)
   12. Excelからのデータの読み込みと計算結果のExcelへの書き出し
2. Pythonによる分離プロセス計算とそのポイント
   1. 物性
      1. van der Waals式
      2. SRK式
      3. Antoineの式
   2. 物質収支の計算
      1. 蒸留塔
      2. 管路網の流れ
   3. 熱収支の計算
      1. 熱交換器
      2. 反応の熱収支
      3. 撹拌槽の加熱
      4. 配管の流れ
   4. 蒸留
      1. 沸点
      2. 露点計算
      3. フラッシュ計算
      4. 単蒸留
      5. 階段作図
   5. ガス吸収
      1. 充填層吸収塔
      2. 多段ガス吸収塔
   6. 液液抽出
      1. 多段抽出
      2. 多回抽出
   7. 吸着
      1. 吸着平衡
      2. 吸着塔
      3. イオン交換
   8. 膜分離
      1. 中空糸膜
      2. ガス分離
   9. 濾過
      • フィルタープレス
3. Pythonによる反応プロセス計算とそのポイント
   1. 反応平衡
      • 水性ガスシフト反応
   2. 反応装置の物質収支と熱収支
   3. 反応速度
   4. 触媒反応
      • 酵素反応
   5. 可逆反応、逐次反応
   6. リアクター操作
      1. 回分操作
      2. 半回分操作
      3. 連続操作
   7. 膜リアクター
      • エチルベンゼンの脱水素によるスタイレンの合成
   8. 固体触媒反応装置
   9. 非等温反応リアクター
   10. 気液反応リアクター
   11. バイオリアクター
       1. 回分培養
       2. 流加培養
       3. 灌流培養
       4. ケモスタット
   12. 環境プロセスリアクター
       1. オゾン処理
       2. 光触媒
       3. 鉄粉による脱窒素
   13. バイオリファイナリーバイオリアクター
       1. バイオエタノール
       2. バイオマスの熱分解
4. AIの実感
   1. 機械学習
   2. ニューラルネットワーク
• 質疑応答