第1章 物性および熱力学

 熱力学
1熱力学量の定義式
2熱力学関数の関係式
3反応の熱力学
 
4電解質溶液の熱力学
5重要な熱力学線図
 

 物質の状態定数
1物性定数表
2沸点、融点、臨界点
 
3その他

 P-V-T関係
1気体のP-V-T
 
2液体のP-V-T

 蒸気圧・蒸発潜熱
1純物質−気液−固液−固気
 
2混合物

 熱容量
1気体の熱容量
2液体の熱容量
 
3固体の熱容量
4混合物の熱容量

 相平衡
1気液平衡
 ア)低圧気液平衡 イ)高圧気液平衡
2液液平衡
 ア)常圧液液平衡 イ)高圧液液平衡
 
3固液・固気平衡

 表面張力・界面張力
1純物質
 
2混合物(溶液)

 粘度
1気体の粘度
 
2液体の粘度

 拡散係数
1気相の拡散係数
2液相の拡散係数
 
3固相の拡散係数
4相分離の拡散係数

 熱伝導率
1気体の熱伝導率
2液体の熱伝導度
 
3固体の熱伝導率

 誘電率・屈折率
1屈折率
 
2誘電率

 音速
1気相の音速
2液相の音速
 
3音速の吸収率(減衰率)

 イオン性液体の物性
1イオン液体の平衡物性
2イオン液体の輸送物性
 
3イオン液体混合系の相平衡

 ポリマー系の物性
1ポリマー純成分の物性
 

 石油系擬似成分の物性
1擬似単一成分の物性
 
2混合系の物性
 
第2章 移動現象基礎

 基礎
1運動量移動
2乱流と層流
3熱移動
 
4物質移動
5無次元数
6支配方程式
 

 移動現象に関する推算式
1境界層
2コルベットのj因子
3管内流れ
 
4物体回り
5平行平板
6その他の流れ
 
第3章 流動

 管路内の流動
1円管内の流動
2円管以外の管路内の流動
3曲がり管およびコイル状管路内の流動
 
4特殊な構造を有する管路内の流動
5噴流・旋回流等
 

 混相流動
1固気二相流
2固液二相流
3気液二相流
 
4気液固三相流
5液液二相流
 

 装置内流動装置内流動
1段塔
2充填塔
3濡れ壁塔
4気泡塔およびスプレー塔
5液液接触装置液液接触装置
6サイクロン
7攪拌槽
 
8塗布機器
9多管式熱交換器
10流動層および噴流層
11固定層
12液体微粒化機器
13スクリュー押出し機
14材料製造装置
 

 流動に関する測定法
1流れの可視化
2レオロジーの測定
3圧力の測定
 
4流速の測定
5流量の測定
 

 流動の数値シミュレーション
1流れの数理モデル化と数値解析手法
2乱流現象の数値シミュレーション
 
3装置内の流れの数値シミュレーション
 

 流体輸送
1気体輸送プランニング
2気体圧縮機器
 
3液体輸送プランニング
4液体輸送機器
 

 真空排気
1真空排気プランニング
 
2真空装置
 
第4章 伝熱・蒸発

 熱伝導
1熱伝導の基礎
2定常熱伝導
3非定常熱伝導
 
4数値解析法
5有効熱伝導率
6保温材
 

 対流伝熱
1熱伝達係数
2固体壁を介する伝熱
3熱交換器内の熱伝達
 
4フィン付き面の伝熱
5対流伝熱係数の向上
 

 不均一系の熱伝達
1沸騰熱伝達
2凝縮熱伝達
 
3充填層の熱伝達
4混相流の熱伝達
 

 放射伝熱
1放射伝熱の基礎
2固体表面の熱放射
 
3半透過性媒体の熱放射
4固体表面間の放射伝熱
 

 熱交換器
1熱交換器の種類
2交換熱量と総括伝熱係数
 
3熱交換器の諸元設計
4熱交換器の効率
 
第5章 調湿・水冷却・乾燥

 湿度図表
 

 調湿装置と冷水装置の設計
1調湿・水冷却の基礎
2増湿装置
3減湿装置
 
4水冷却装置
5工業用調湿装置の操作例
 

 乾燥特性
1乾燥速度曲線
2材料内水分の状態と移動機構
3各種乾燥法による材料の乾燥特性
 
4含水率
5乾燥特性と品質
 

 乾燥速度
1定率乾燥速度
2減率乾燥速度
 
3通気乾燥速度
 

 乾燥装置の選定と分類
1装置の分類と選定基準
2装置容積の概算
 
3熱効率と省エネルギー
 

 乾燥装置の設計
1連続式熱風乾燥装置の容積設計
2回分式乾燥装置
3材料移送型乾燥装置
4材料攪拌型乾燥装置
5熱風移送型乾燥装置
 
6真空・凍結乾燥装置
7円筒乾燥装置
8赤外線乾燥装置
9マイクロ波型乾燥装置
章末湿度図表
 
第6章 撹拌・混合

 撹拌および混合操作
1撹拌・混合の目的と手法の概要
2混合の機構と評価
 
3無次元数とスケールアップ
 

 均相撹拌
1撹拌翼と流動状態
2低粘度液体の撹拌操作と諸特性
 
3高粘度液体の撹拌操作と諸特性
 

 異相撹拌
1気液撹拌
2液液撹拌
 
3固液撹拌
4気固液撹拌
 

 撹拌装置の設計
1装置の選定
 
2機械的設計
 
第7章 蒸留

 蒸留の基礎
1気液平衡と原理
2蒸留操作の分類
3単蒸留
 
4水蒸気蒸留
5平衡フラッシュ蒸留
 

 二成分系の連続精留
1McCabe-Thiele法
 
2還流比と理論段数
 

 多成分系の連続精留
1蒸留塔モデル
2設計型問題と操作型問題
3全還流状態と最小還流状態
 
4設計型問題の簡易解法
5汎用シミュレータを用いた設計
 

 回分精留
1回分精留の基礎
 1-a非定常物質および熱収支式
 1-b蒸留曲線
 
2回分精留の操作方法
3液ホールドアップの影響
 

 共沸蒸留
1共沸蒸留の基礎
2共沸蒸留の設計
 
3共沸蒸留の応用例
 

 抽出蒸留
1抽出蒸留の基礎
2抽出蒸留の設計
 
3抽出蒸留の応用例
 

 反応蒸留
1反応蒸留の基礎
 
2反応蒸留の応用例
 

 蒸留塔の構造設計と性能
1蒸留塔の構成
2棚段式蒸留塔の構造設計
3段効率
 
4充填精留塔の構造設計
5充填塔の性能
 

 省エネルギー蒸留プロセス
1多塔蒸留プロセス
2多重効用蒸留プロセス
 
3新しい省エネルギー技術
 

 蒸留塔に関するアンケート調査
1利用状況の総括的調査結果
 
2各項目の統計および相関関係
 
第8章 ガス吸収・気液接触操作

 ガス吸収の基礎
1物理吸収と物質移動係数
 
2反応吸収と反応係数
 

 ガス吸収装置の設計基礎
1気液接触方式と物質収支
2微分接触型吸収塔の塔高
3階段接触型吸収塔の理論段数
 
4非等温系の吸収塔
5多成分系の吸収塔
6反応吸収塔の設計基礎
 

 ガス吸収装置の特性と設計法
1ガス吸収装置の分類
2液相分散型装置
 
3気相分散型装置
4ガス吸収装置の選定と最適化
 

 ガス吸収プロセス
1ガス吸収プロセスの分類
 
2ガス吸収プロセスの選定
 
第9章 抽出

 抽出操作の基礎的事項
 

 液液平衡および固液平衡
1液液平衡関係の表し方
2固液平衡関係の表し方
 
3抽出剤の選択
4金属イオンの抽出平衡
 

 抽出速度
1液液系の物質移動速度
2界面抵抗と反応抵抗
3金属イオンの抽出速度
 
4タンパク質の抽出速度
5抽出機構のモデル
6固液抽出速度
 

 抽出操作の設計計算
1単抽出ならびに多回抽出
2半回分微分抽出
3向流多段抽出
4還流を伴う向流多段抽出
 
5向流多段多成分分別抽出
6溶液モデルの導入による向流多段多成分抽出計算
7段効率
8向流微分抽出
 

 液液抽出装置の設計
1ミキサーセトラー型抽出装置
2向流微分型抽出塔
3非撹拌式段型抽出塔
 
4撹拌式段型抽出塔
5遠心式抽出装置
6堰板型抽出塔
 

 固液抽出装置
1浸透貫流型固液抽出装置
 
2固体分散型固液抽出装置
 

 液液抽出の分子モデリング
1分子モデリングの基礎
2抽出錯体種の生成熱の計算
3安定度定数と抽出平衡定数との定量的構造物性相関
 
4水−有機相界面近傍の抽出剤の濃度分布
5糖類の抽出挙動の分子モデリング
 
第10章 吸着・イオン交換

 吸着・イオン交換操作の基礎事項
 

 吸着剤・イオン交換体
1多孔体の特性解析
2気相吸着に使われる吸着剤
 
3液相吸着に使われる吸着剤
4イオン交換体
 

 吸着・イオン交換平衡
1気相吸着の平衡関係
2液相吸着の平衡関係
 
3イオン交換平衡
 

 吸着・イオン交換における物質移動
1概説
2吸着剤粒子内の拡散
3イオン交換樹脂内の拡散
 
 

 吸着・イオン交換操作の基礎
1回分操作
2固定層操作
 
3クロマトグラム操作
4非等温吸着
 

 吸着・イオン交換プロセスの設計と操作
1気相吸着プロセス
 
2液相吸着・イオン交換プロセス
 
第11章 晶析

 結晶特性
1結晶の構造
2晶癖と多形
 
3粒径と粒径分布
4その他の特性
 

 晶析の基礎
1溶解度
2過飽和度
 
3晶析現象
 

 晶析操作と結晶品質
1回分法と連続法
2粒径と粒径分布の制御
 
3多形の制御
4純度・形状・その他の制御(凝集も含む)
 

 装置設計のためのデータ取得(実験室)
1溶解度の測定
2準安定領域の測定
 
3結晶成長速度の測定
 

 装置の設計
1容積の決定
2装置の選定
 
3テストプラントによるデータ取得
4スケールアップ因子の決定
 

 トラブルを起こさないための装置設計と運転
1スケーリング
2粒径変動
 
3撹拌
 

 その他の晶析操作と設計
 
第12章 膜分離

 概説
1膜分離法の種類
2膜の種類と構造
3モジュールの種類と特徴
 
4膜透過の輸送現象
5膜分離プロセス
 

 逆浸透(RO)法
1逆浸透膜の種類
2ファウリングと劣化
 
3逆浸透プロセスの設計
 

 ナノろ過
1ナノろ過膜の種類と輸送現象
 
2ナノろ過(NF)膜プロセス
 

 限外ろ過法
1限外ろ過膜の種類
 
2限外ろ過プロセス事例
 

 精密ろ過法
1精密ろ過膜の種類と細孔径の測定
 
2精密ろ過プロセス事例
 

 透析法
1透析膜の種類
 
2透析プロセス事例
 

 電気透析法
1イオン交換膜の種類
2電気透析法の移動現象
3電気透析法プロセス
 
3-a運転方式
3-b所要膜面積計算
3-c多成分系
4EDIプロセス
 

 浸透気化法・蒸気透過法
1膜の種類
 
2プロセス事例
 

 ガス分離法
1ガス分離膜の種類
2ガス分離法の移動現象
 
3ガス分離膜プロセス事例
 
第13章 粉粒体の輸送と分離 (凝集・沈降・ろ過、集じん・分級・輸送等)

 粉粒体の基礎的性質とその測定
1粒子径、粒子径分布および粒子形状
2粒子径分布測定法
3付着・凝集力
 
4摩擦特性および流動性
5静電特性
 

 集じん
1基礎概念
2慣性および遠心力集じん
3ろ過集じん
 
4電気集じん
5洗浄集じん
6高温集じん
 

 分級
1基礎概念
2ふるい分け
 
3乾式分級
4湿式分級
 

 沈降および遠心分離
1基礎概念
2沈降分離
 
3浮上分離
4遠心分離
 

 ろ過および圧搾
1基礎概念
2ケークろ過
3清澄ろ過
 
4各種ろ過
5圧搾
 

 供給と輸送
1基礎概念
2供給機の特徴と分類
3供給機の条件
 
4供給装置各論
5機械的輸送
6管内輸送
 
第14章 粉粒体制御と加工(混合・粉砕・造粒・粉じん爆発)

 粉砕
1固体の強度(単粒子破砕)
2仕事法則と粉砕効率
3粉砕速度論
4粉砕回路(開回路・閉回路・多段などを含む)
5粉砕機各論
6操作因子と粉砕エネルギー
 
7操作各論(粉砕助剤などを含む)
8摩耗とトラブルの対策
9ミルシミュレーション
10粉砕に付随する現象〜メカノケミストリー
11スケールアップ式とミル動力推定式
 

 造粒
1基礎概念
2造粒物の形成過程
 
3装置各論
4操作各論
 

 混合、混練
1基礎概念
2装置各論
 
3操作各論
 

 貯槽と排出
1基礎概念
2サイロの計画および設計
 
3サイロ設計の実施例
4サイロの計測とシミュレーション
 

 粉じんの爆発と自然発火
1基礎概念(含む静電気)
2粉じん爆発のリスク
3安全対策と爆発防止方法・抑制装置
 
4静電気の発生と防止
5静電気による着火の危険性
6静電気対策
 
第15章 反応操作

 均一相系反応
1概説
2理想流れ反応器の設計
 
3非理想流れ反応器の設計
4非等温反応器の設計
 

 液液反応
1概説
2モデルと速度式
 
3装置設計の実例
 

 気液反応
1概説
2モデルと速度式
 
3装置設計の実例
 

 気液固反応
1概説
2モデルと速度式
 
3装置設計の実例
 

 気固反応
1概説
2反応速度式
未反応核モデル
グレインモデル
Bhatia-Perlmutterモデル
 
3CVD装置
 

 固体触媒反応
1 固体触媒と触媒反応
2固体触媒反応速度式
3物質移動を含めた総括反応速度式
 
4触媒劣化
5固体触媒反応装置設計
充填層型反応装置(水蒸気改質)
移動層型反応装置(プラットホーミング)
流動層型反応装置(マレイン酸合成)
スラリー層型反応装置(FT合成)
 

 特殊な機能の反応装置設計
1重合反応装置
2燃焼および燃焼装置
3光反応装置
 
4メンブレンリアクタ
5バイオリアクタ
 
第16章 プロセスの設計

 プロセス設計の考え方
1プロセス設計の概要
 
2プロセス設計の内容と手順
 

 プロセス合成
1数理的プロセス合成法
 
2経験的プロセス合成法
 

 個別工程の設計法
1反応工程の設計
2熱交換器ネットワークの設計
 
3蒸留分離工程の設計
4設計圧力と設計温度
 

 計算機援用設計
1プロセスシミュレータ
2プロセスシミュレータを用いた設計手順
 
3物性推算モデル
 

 設備改造
1省エネルギー化
 
2能力増強
 

 安定・安全設計
1安定・安全設計の考え方
2設備設計時に考慮すべき事項
3プラントの安全対策
4ダイナミックシミュレータの応用
 
4触媒劣化
5固体触媒反応装置設計
 

 設備の経済性
1経済性評価
2経済性評価手法
 
3多年度評価手法
 
第17章 プロセスの運転と管理

 プロセスの運転と管理
 

 プロセス制御
1"制御系の構造設計→プロセス制御の階層"
2"コントローラの設計→プロセス制御の設計手順"
3シーケンス制御→計装用記号 (Instrumentation Symbols)
4制御系構成の整合性
5PID制御のバリエーション
 
6PIDパラメータの調整
7複数のコントローラの組合せ
8コントローラの設計手法
9プロセス制御の構成例
 

 バッチプロセスの制御と管理
1シーケンス制御の表現
2S88のモデルとバッチプラントの設計視点
3S88によるバッチシステム設計フロー
 
4ユニット分割と管理
5製法の管理と実行
 

 生産計画とスケジューリング
1生産計画
 
2スケジューリング
 

 運転管理
1標準作業手順(SOP)の設計
2安全の管理
 
3データ解析によるプロセス管理
 

 プロセスの保全
1設備管理
 
2保全管理
 
第18章 装置材料

 装置材料概論
1材料の種類
 
2装置材料と環境
 

 耐食性と耐熱性
1金属材料
2有機材料
 
3無機材料
 

 材料選定指針
1金属材料
2有機材料
 
3無機材料
 

 保守・保全における装置材料
1装置の保守保全と材料劣化問題
 
2リスクベースメンテナンスの現状
 
第19章 新展開

 マイクロ化学工学
 

 ナノプロセッシング
 

 超臨界・亜臨界
 

 
1超条件(真空)
 
2超条件(低温)
 

 
1特殊場(プラズマ)
2特殊場(光)
 
3特殊場(ソノ)
4特殊場(磁場)
 
第20章 境界領域

 食品化学工学
 

 医薬品
 

 医用化学工学
 

 塗布工学
 

 エレクトロニクス
 

 バイオテクノロジー
 

 環境化学工学
 

 エネルギー
 
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