秋/2

授業計画 / Course Content

第1回  ガイダンス、蒸留が支える社会（原油の蒸留分離、空気や水素同位体の深冷蒸留分離など）、製品安全性の事前評価と設計対策（FTA(Fault  Tree  Analysis)、FMEA(Failure  Mode  and  Effect  Analysis）、Fail  safe  思想、PL(Product  Liability)法
第2回  化学プラント設計に必要な化学工学物性データ（密度、粘度、表面張力、溶解度、蒸気圧（Antoine式、Wagner式）、蒸発潜熱、気液平衡（溶媒和モデル、塩効果、Herington法、van  Ness法）、熱容量、混合熱、熱伝導度、拡散係数、臨界定数など）の探索方法
第3回  化学プラント設計に必要な化学工学物性データの推算方法（対応状態原理、圧縮係数、Z線図、Kayの擬臨界定数法、Lydersen法、偏心因子、パラコール、Boltzmann因子、Wilson式、グループ寄与法（ASOG式、UNIFAC式）など）
第4回  活量係数を用いた実在溶液の気液平衡の計算（活量係数式（Margules式、van  Laar式、Wilson式、NRTL式など）、無限希釈の活量係数、Gibbs-Duhemの式、Flory-Hugginsの式、Lewis-Randallの式）、Rayleighの式、フラッシュ蒸留、水蒸気蒸留、共沸混合物、抽出蒸留、共沸蒸留
第5回  JIS製図規格（正投影、第１角法、第３角法、寸法記入法、寸法公差、幾何公差、表面性状の図示方法、溶接記号、材料表示法（金属材料記号など、製造方法）、ねじ（メートルねじ、管用ねじ、台形ねじ）、フランジ、図面管理、配管図、フローシート、計装図、検図、CAD製図）
第6回  精留の原理（蒸気の分縮と液の蒸発による相互拡散物質移動操作、回分蒸留、連続蒸留、Lewis-Whitmanの二重境膜説、蒸発潜熱、凝縮潜熱、全縮、分縮）
第7回  蒸留（精留）塔の構造と設計方法（泡鐘トレイ(バブルキャップトレイ、ダウンカマー、ライザー、スロット、液シール（くぐり深さ）)、多孔板トレイ(シーブトレイ)、バルブトレイ、アングルトレイ、金属材料の材質（耐食性や強度など））
第8回  蒸留塔の段数計算（McCabe-Thieleの図解法、相対（比）揮発度、完全混合、全還流、最小還流比、濃縮部操作線、回収部操作線、q線（原料供給線）、リボイラー）
第9回  Ponchon-Savarit法（アンモニア-水系、蒸発エンタルピー、凝縮エンタルピー、熱容量、混合熱、エンタルピー-濃度線図、Merkel-Bosnjakovic線図）
第10回  還流比と最小理論段数（還流比と段数の関係、Fenskeの式、Underwoodの方法、Gillilandの相関図、最適還流比）
第11回  蒸留塔の性能（塔効率、Murphreeの段効率、点効率、段間隔、O'Connellの相関図、トラブル診断技術（ガンマースキャン））
第12回  蒸留塔の挙動（安定操作範囲、圧力損失、飛沫同伴、ウィーピング、ローディング、フラッディング）と設計（泡鐘塔の設計手順、構造設計、ユーティリティー（冷却水、スチーム、加熱・冷却用媒体、電力）など）
第13回  高圧蒸留塔の設計方法（フガシティー、フガシティー係数線図、第２ビリアル係数、臨界圧縮係数、一般化Z線図、Kayの擬臨界定数法、許容蒸気速度、Nelsonの許容蒸気推算相関図、Souders-Brownの式、塔径の決定）
第14回  充填式蒸留塔の性能と設計方法（不規則充填物（マクマホンパッキングなど）、規則充填物（メラパックなど）、チャンネリング（偏流）、液分布器、液ホールドアップ（滞留量）、容量係数、HETP、NTU、HTU）
第15回  「講義のまとめ、総合演習、講評」について総括する。

授業時間外学習 / Expected work outside of class

　配布プリントを事前に読んでおくことが望ましい。講義の基礎知識に基づき演習を行うので、講義の内容を復習しておくことが望ましい。

方法 / Course Content

定期試験を行わず、平常試験(小テスト・レポート等)で総合評価する。成績は、２回の試験(80%)、レポート(20%)で評価する。

基準 / Evaluation Criteria

　講義内容に対する理解度、すなわち各回で取り上げた基本事項について、きちんと理解できているかどうかで評価する。総合点（100点）の  60%  を基準とする。

　プリントを配布する。

化学工学会編　　『化学技術者のための　化学工学の基礎と実践』　　（アグネ承風社）　　 小島　和夫著　　『プロセス設計のための相平衡』　　（培風館）　　 亀井　三郎編著　　『化学機械の理論と計算』　　（産業図書）　　 リード、プラウズニッツ、シャーウッド共著　　『気体、液体の物性推算ハンドブック』　　（マグロウヒルブック）　　 大江　修造著　　『物性推算法』　　（データブック出版社）　　 大江　修造編著　　『気液平衡データ集』　　（講談社）　　 大江　修造編著　　『気液平衡データ集　－塩効果編－』　　（講談社）　　 河東　準、岡田　功共著　　『新版　蒸留の理論と計算』　　（工学図書）　　 大江　修造著　　『蒸留工学』　　（講談社）　　 相良　紘著　　『蒸留プラント設計』　　（日刊工業新聞社）　　 Perry  and  Chilton　　『Chemical  Engineers'  Handbook』　　（McGraw-Hill  International  Book  Company）　　 大矢　晴彦監修　　『高純度物質製造プロセス』　　（フジ・テクノシステム）　　 相良　紘著　　『入門化学プラント設計』　　（培風館）　　 小野木　克明、田川　智彦、小林　敬幸、二井　晋共著　　『化学プロセス工学』　　（裳華房）　　 化学工学会分離プロセス部会編　　『分離プロセス工学の基礎』　　（朝倉書店）　　 池田　米一著　　『プロセス開発工学入門』　　（信山社サイテック）　　 今西　忠著　　『プラント操作の基礎知識』　　（化学工業日報社）　　 大野　光之著　　『初歩から学ぶ化学装置設計』　　（工業調査会）　　 化学工学会編　　『化学装置便覧』　　（丸善）　　 玉置　明善、玉置　正和編著　　『化学プラント建設便覧』　　（丸善）　　 浅野　康一著　　『化学プロセス計算　新訂版』　　（共立出版）　　 伊東　章著　　『Excelで気軽に化学プロセス計算』　　（丸善出版）　　 田村　昌三著　　『化学プロセス安全ハンドブック』　　（朝倉書店）　　 田村　昌三著　　『化学プラントの安全化を考える』　　（化学工業日報社）　　 今西　忠著　　『化学プラントにおこるトラブル事例』　　（化学工業日報社）　　 吉田　邦夫、吉田　英生監修　　『熱交換器ハンドブック』　　（省エネルギーセンター）　　 日本機械学会編　　『材料力学ハンドブック　（基礎編）　（応用編）』　　（丸善）　　 腐食防食協会編　　『腐食・防食ハンドブック』　　（丸善）　　 日本機械学会編　　『伝熱工学資料』　　（日本機械学会）　　 大西　清著　　『JISにもとづく標準製図法』　　（オーム社）　　 基礎化学製図編集委員会編　　『基礎　化学製図』　　（産業図書）　　 藤本　元、御牧　拓郎、植松　育三、高谷　芳明共著　　『図面のポイントがわかる機械製図』　　（森北出版）　　 大柳　康、蓮見　善久共著　　『JISにもとづく標準機械製図集』　　（理工学社）　　 藤本　元、御牧　拓郎監修　　『初心者のための機械製図』　　（森北出版）　　 林　洋次編著　　『役に立つ機械製図』　　（朝倉書店）　　 住野　和男著　　『やさしい機械図面の見方・描き方』　　（オーム社）　　 小峯　龍男著　　『「製図」のキホン』　　（ソフトバンク　クリエイティブ）　　 日本規格協会編　　『JISハンドブック　製図』　　（日本規格協会）　　 大江　修造編著　　『高圧気液平衡データ集』　　（講談社）　　 大江　修造著　　『分離のための相平衡の理論と計算』　　（講談社）　　 大江　修造著　　『絵とき　蒸留技術基礎のきそ』　　（日刊工業新聞社）　　 大江　修造著　　『絵とき  続  蒸留技術基礎のきそ　演習編』　　（日刊工業新聞社）　　 大江　修造著　　『トコトンやさしい　蒸留の本』　　（日刊工業新聞社）　　 佐藤　一雄著　　『物性定数推算法』　　（丸善）　　 斎藤　正三郎著　　『統計熱力学による平衡物性推算の基礎』　　（培風館）　　 栃木　勝己訳　　『化学技術者のための実用熱力学』　　（化学工業社）　　 化学装置製図研究会編　　『実用化学装置製図』　　（工学図書）