学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工学部
時間割コード
Registration Code		0836578
科目区分【日本語】
Course Category
専門科目
科目区分【英語】
Course Category
Specialized Courses
科目名　【日本語】
Course Title		触媒反応システム工学
科目名　【英語】
Course Title		Catalytic Reaction System Engineering
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		則永 行庸 ○ 永岡 勝俊
担当教員　【英語】
Instructor		NORINAGA Koyo ○ NAGAOKA Katsutoshi
単位数
Credits		2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		秋 月曜日 ３時限
Fall Mon 3
授業形態
Course style		講義
Lecture
学科・専攻【日本語】
Department / Program
マテリアル工学科
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Materials Science and Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
選択必修
必修・選択【英語】
Required / Selected
Compulsory Elective


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
２０５０年カーボンニュートラルに向けて、
アンモニアの燃料利用や二酸化炭素を原料とする合成燃料、化学原料合成など
の重要性が高まる。
これらのプロセスは、固体触媒上での気体の反応、すなわち、気固系触媒反応器によって実現される。
化学反応に基づき工業スケールで化学製品を大量合成するためには、反応速度や反応熱という化学反応の特性を理解するとともに、反応物と生成物の特徴、プラント規模などを考慮した反応システムの設計が必要となる。本講義では、固体触媒の基礎に加えて、反応工学の講義を基礎として、回分式反応器や流通式反応器など各種反応器の特徴と設計方法、工業反応システムの特徴、選定、設計、最適化など、化学反応システムを設計するための基礎知識を学ぶ。講義では演習を行うことで、理解と応用能力を養う。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
In order to produce chemical products using chemical reaction at an industrial scale, chemical reactors should be suitably designed considering reaction kinetics, properties of product, and the production scale. This lecture treats the character of reactors including batch-type reactor and plug-flow reactor, their design rule, and the difference of various industrial reactor. Practices will be done during lecture.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
１．各種反応器を用いて連続操作を行う際の生成物を予測できる。
２．各種反応器の収率計算より最適操作方法を設計できる。
３．反応器の反応試験データから実機を設計できる。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
1. Students will be able to predict the products from the continuous operation of various reactors.
2. Students will be able to design the optimum operation conditions from yield calculation of various reactors.
3. Students will be able to design the reactor at industrial scale based on experimental data.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
反応工学、物理化学３、数学１、数学２
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Chemical Reaction Engineering, Physical Chemistry 3, Mathematics I, Mathematics II
授業の内容【日本語】
Course Content
＜触媒の基礎＞
１．触媒の作用と触媒反応の素過程
２．触媒の分類と反応　
　　不均一系触媒、均一系触媒、種々の工業触媒　
３．触媒設計の基礎
　　アンモニア合成、C1ケミストリー　
４．固体触媒の調製法と物性評価
　　沈殿法、含浸法など

＜気固系触媒反応器の設計＞
１．気固系触媒反応プロセスの例
　　アンモニア合成、メタネーション、メタノール合成
２．固定層触媒反応器の種類
３．固定層の諸特性
　　圧力損失
　　伝熱特性
　　混合特性
４．固体触媒反応速度の測定と反応モデルの構築
５．設計
　　熱交換式
　　断熱式
　　自己熱交換式
　　触媒有効係数
　　数値流体力学（CFD) シミュレーション
６．プロセス設計
授業の内容【英語】
Course Content
1. Continuous operation of CSTR
The products from CSTR reactors under steady-state and unsteady-state operations will be studied.

2. Continuous operation of PFR
The products from PFR reactors under isothermal and non-isothermal conditions will be studied.

3. Various types of chemical reaction system
The kinds of chemical reactors will be studied. The selection and optimization methods of the chemical reactor will be also studied.

4. Design of optimization of chemical reaction system
Design procedure of industrial reactor will be studied. The design based on the experimental data will be also studied.
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
達成目標に対しての修得度を提出課題、中間試験および期末試験にて評価する。固体触媒の基礎、反応器の種類・反応器の操作について基本的な問題を正確に扱うことができれば合格とし、より難易度の高い問題を扱うことができればそれに応じて成績に反映させる。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Grade assessment will be performed based on midterm exam, final exam, and quizzes about the kinds of reactors and the operation of reactors. Student will earn a credit if they understand and treat principle knowledges and grade will be determined by the degree of understanding.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
履修条件は要さない。本科目では、TACTを用いた連絡を行うので、随時参照すること。
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
No requirements for taking this course. This class uses TACT system as a learning management system.
教科書【日本語】
Textbook
特に指定しない。
教科書【英語】
Textbook
Will be introduced in the class.
参考書【日本語】
Reference Book
必要に応じて参考文献を紹介します。
参考書【英語】
Reference Book
Will be introduced in the class.
"Chemical Reaction Operation" ed. by Shigeo Goto, Asakura Publishing Co., Ltd. (in Japanese)
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
授業内容を次回授業までに復習しておくこと。
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
Students are expected to review the contents of the class before the next class.
使用言語【英語】
Language used
使用言語【日本語】
Language used
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
原則対面での講義を行う。
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
Face-to-face classes will primarily be held.
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)