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2026年度 (最新) 学院等開講科目 物質理工学院 応用化学系

計算化学工学 2(応用)

開講元
応用化学系
担当教員
松本 秀行 / 下山 裕介
授業形態
講義
メディア利用科目
-
曜日・時限
(講義室)
クラス
-
科目コード
CAP.G308
単位数
100
開講時期
2026年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2026年3月26日
使用言語
日本語

シラバス

授業の目的(ねらい)、概要

本講義では、環境・エネルギーに係る化学プロセスシステムの概念設計に必要なシステム合成・評価手法の基礎に関する講義、演習を実施する。プロセスシステムの合成・評価に必要となる物質・熱収支に関連する計算手法、シミュレーション技術を修得することをねらいとする。

到達目標

化学プロセスシステムの合成・評価に必要となる物性、単位操作、プロセスシステム全体の収支に関連する計算手法、シミュレーションを理解できる。

キーワード

プロセスシステム,プロセス設計,システム評価,物質・熱収支計算,プロセスシミュレーション

学生が身につける力

  • 専門力
  • 教養力
  • コミュニケーション力
  • 展開力 (探究力又は設定力)
  • 展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

座学講義と、ノートPCを用いた演習により進める。

授業計画・課題

授業計画 課題
第1回

プロセスシステムの合成

化学プロセスシステムの概念設計のための合成方法を理解し、プロセスシステム全体の物質収支計算を行うことができる。

第2回

リサイクルループを含むプロセスシステムの物質収支計算

リサイクルループを含むプロセスシステムの物質収支計算について2つのアプローチを理解し、Simultaneous Approachによるプロセスの物質収支計算を行うことができる。

第3回

化学プロセス設計のための流体物性推算

化学プロセス設計のための流体・溶媒の物性を把握するためのモデルを理解し、圧力-密度-温度の関係、気体の輸送物性や平衡物性などを解析することができる。

第4回

リサイクルループを含むプロセスシステムのシミュレーション

リサイクルループを含むプロセスシステムの物質収支計算についてSequential Modular Approachに基づくシミュレーション手法を理解し、反応プロセスのプロセスの物質・熱収支計算の物質・熱収支計算データを解析できる。

第5回

プロセスシステムの省エネルギー性評価

熱交換ネットワーク合成のためにピンチ解析手法の基礎を理解し、熱複合線図を解析できる。

第6回

プロセスシステム設計のための線形計画法

線形計画法の基礎を理解し、化学プロセスシステムに係る線形計画問題を解くことができる。

第7回

システムの評価と意思決定

階層化意思決定法の基礎を理解し、その利用法を習得できる。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する 予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

講義中に配布する資料

参考書、講義資料等

黒田千秋編集『システム解析』朝倉書店,ISBN-13:978-4254256048

成績評価の方法及び基準

レポートならびに講義中の演習で評価する

関連する科目

  • CAP.G304 : 計算化学工学 1(基礎)
  • CAP.G201 : 化学工学基礎
  • CAP.G203 : 化学工学2(分子拡散)
  • CAP.G204 : 化学工学3(反応工学基礎)
  • CAP.G205 : 化学工学4(移動現象基礎)
  • CAP.G303 : 反応工学
  • CAP.G302 : 移動現象工学(流動・伝熱)

履修の条件・注意事項

化学工学に関する基礎知識を有すること

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

松本秀行:matsumoto[at]mct.isct.ac.jp. 2117

オフィスアワー

メールで事前予約すること。

その他

ノートPCを持参すること。