生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry
MAC300YC（材料化学 / Materials chemistry 300）環境化学工学演習Practice in Environmental Chemical Engineering
山下 明泰Akihiro YAMASHITA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | H8582 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 水3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | ○ |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜生命科学部＞Category |
環境応用化学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
1.Course outline
Various operations for separation in chemical engineering are chosen as teaching materials. Energy conservation technologies are also important parts of this course. Students will learn how to design medical equipment and devices as an example of precision or a scale-down of large chemical engineering processes.
2.Learning Objectives
Students learn basic operations of separation devices in chemical industry and discuss energy conservation technique. Students are able to apply basic separation technology to the bio-systems.
3.Learning activities outside of classroom
Students must solve all the homework problems given in class or through HOPPII system and hand in their papers before due.
4.Grading Criteria /Policy
It depends on the infection situation of COVID-19, i.e.,
a. When we have the final exam: Final exam 50% + Homework 50%
b. When we do not have the final exam: Homework 100%
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
本講義では化学工学の分離操作について、省エネルギーの観点を含めた議論を展開する。また、分離技術の精密化とスケールダウンの応用例として、医療における展開についても理解を深める。
到達目標Goal
化学工学の分離技術の基本操作を理解し、これらの省エネルギー化について考える。また、分離技術の精密化を図り、これを生体系に応用する高精度な技術についても理解することを目標とする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
DP2
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
分離技術およびそれらを統合した化学プロセス全体について、物質および熱収支の観点から最適化の検討方法について講義する。環境に配慮した化学プロセスをスケールダウンすることで、生体系における分離技術の利用についても考える。
本講義は、教室での対面式、またはハイフレックス（対面式＋オンラインライブ配信）方式での実施を原則とする。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：単位操作
分離に関わる各種の単位操作を概観する。
第2回[対面/face to face]：攪拌槽（１）
攪拌槽と攪拌器の種類について分類する。
第3回[対面/face to face]：攪拌槽（２）
物質収支式とその解析解の導出法について解説する。
第4回[対面/face to face]：攪拌槽（３）
反応を伴う系、およびn槽連結された系について考える。
第5回[対面/face to face]：抽出
液液平衡線図の読み方、てこの原理の説明。
第6回[対面/face to face]：ミキサー・セトラー抽出装置
最も基礎的な連続装置の原理を説明する。
第7回[対面/face to face]：並流多段抽出の操作
並流連続装置を三角図上で説明する。
第8回[対面/face to face]：向流多段抽出の操作（１）
向流連続装置の操作を三角図の上で説明する。
第9回[対面/face to face]：向流多段抽出の操作（２）
向流装置の例題による計算を行う。
第10回[対面/face to face]：調湿
調温と調湿の基礎となる水冷操作について解説する。
第11回[対面/face to face]：篩分け分級・沈降分離
篩分けと分級の違いを定義する。ストークス径、アレン径、ニュートン径の使い分けについて学ぶ。シックナーと回分沈降過程について学ぶ。
第12回[対面/face to face]：膜分離（１）
分子拡散による分離（透析）と対流による分離（限外濾過）について解説する。
第13回[対面/face to face]：膜分離（２）
分離膜の製法、材質、物理的・化学的構造について解説する。
第14回[対面/face to face]：膜分離（３）
医療への展開について考える。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】演習問題を課し、これをレポートとして提出する。
テキスト（教科書）Textbooks
１．相良 紘著：化学工学計算の基礎（日刊工業新聞社）
参考書References
１． 藤田重文著：化学工学演習 第二版（東京化学同人）
２．マイヤーズ、サイダー著/大竹伝雄著、化学工学の基礎ー化学プロセスとその計算ー（培風館）
３．ヒンメルブラウ著/大竹伝雄訳、化学工学の基礎と計算（培風館）
４．川瀬義矩著、環境問題を解く化学工学（化学工業社） "
成績評価の方法と基準Grading criteria
期末試験を行うことを原則とするが、行うことができない場合を想定し、以下の2通のいずれかを用いて、総合的に評価する。
１．期末試験が行える場合
レポート（５０％）＋期末試験の結果（５０％）
２．期末試験が行えない場合
レポート（１００％）
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
一方的な講義にならないように、小さな演習問題を多数出題し、学生の理解度をチェツクしながら講義を進める。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
板書だけでなく、パワーポイント（主として、図、表、問題文）を併用して講義を進める。
その他の重要事項Others
演習問題の解答のために、関数電卓の携帯は必須である。
本講義は日米の民間研究所で実務経験を持つ講師が、豊富な実例を交えて講義することで、基礎理論の応用例を身近に実感できるように配慮している。"