科目概要：反応器の設計方程式を学習し最適な反応器の選定法を修得。非等温型反応器を学習し反応器に限らず化学物質を扱う全ての機器に内在する反応暴走リスクと安定操作の閾値を理解する。

研修目標：製造業務において必要となる反応工学の基礎知識を修得し、業務の幅を広げるとともに、現場での安定・安全運転操作の閾値を理解し、プロセス管理能力の向上に資することを目的とする。また開発業務においては最適な反応器の選定やスケールアップの基礎を修得することを目的とする。

対象とする研修参加者： 設備の運転に従事する者(オペレーターなど)、設備保全に従事する者(保全技術者など)、研究開発に従事しステージアップ業務に関わる者

科目の特徴： 反応工学は従来、反応器の設計者を対象としており、製造現場の運転者や研究開発担当者向けではなかった。この講座では、最適な反応器の選定やスケールアップの考え方を提供するとともに、現場の安全・安定運転管理に役立ち、現場の条件変更に潜む危険を定量的に気づけるよう配慮した内容としている。また、電卓を用い、基本的な例題、演習問題を扱うことで基本的考え方を理解し、問題解決に向けた検討を基礎から行う方法が修得できる。ポイントの説明、例題の解説、演習の実施と解説を繰り返し学習することで、理解を確実なものにする。履修者は「化学工学基礎」および「化学工学通論」を合わせて受講するとこが望ましい。更に、安全設計に携わる者はＨＡＺＯＰなどを学習する「製造設備のリスクマネジメント」を受講すると良い。

研修に必要な期間： １コマ当たり受講期間: ６０分～１８０分。全時限数 １２時間 (二 日間) + ６０ 分テスト。９：００～１７：００

受講生数：２０名

ティーチング・メソッド：座学と演習及びグループ討議

講師：青木　肇也（山陽技術振興会、元旭化成）

各コマ概要：

コマ１-１,２：反応工学の基礎（講義６０分と演習・討議３０分）第一日  ９：００～

反応工学が、反応速度式や物質収支を定量的に扱い最適な反応器を提案し、①スケールアップを橋渡しをする技術であること。反応工学の役割が化学反応の熱・エネルギー収支（熱力学）や反応温度依存性（アレニウスの式）を定量的に扱う技術として②プラントの安定・安全運転や③生産管理に役立つこと学ぶ。

コマ１-３,４：反応率・反応速度（講義３５分＋演習・解説３５分）第一日１０：３０～

反応率やモル濃度など基礎的な反応工学の単位を学習。反応式から導かれる「量論式に対応する速度式」の考えを理解。反応次数へ展開。こうした反応工学の基礎的な概念を学習する。

コマ１-５：反応次数（講義３５分＋演習・解説２０分）第一日１１：４０～

反応工学の基礎的な概念から反応次数の求め方を学習する。

コマ１-６：可逆反応（講義３５分＋演習・解説１０分）第一日１３：３０～

反応工学の基礎的な概念を可逆反応へ拡張し、平衡反応を学習する。

コマ２：回分型反応器（講義３０分＋演習・討議２５分）第一日１４：２０～

回分型反応器の実例を紹介し物質収支に着目すると、反応速度式に応じた設計方程式が導かれることを学習する。演習を通して理解を深め回分型反応器は反応時間に加えて仕込み・回収等の操作時間も考慮しなければならないことも学習する。

コマ３：連続槽型反応器（講義３５分＋演習・解説３０分）第一日１５：２０～

連続槽型反応器の実例を紹介し基礎的な物質収支の考え方を学ぶ。物質収支に着目すると、反応率と平均滞留時間から簡単な設計方程式が導かれることを学習する。演習を通して理解を深める。補足として、連続２槽型反応器への拡張や昇温効果を学習する。

コマ４：管型反応器（１）（講義２０分）第一日１６：３０～１６：５０

管型反応器の実例を紹介し物質収支に着目すると、平均滞留時間に応じた設計方程式が導かれることを学習する。演習を通して理解を深める。回分型反応器、連続槽型反応器、と管型反応器の違いを比較し理解を深める。

コマ４：管型反応器（２）（講義１０分＋演習・解説３０分））第二日　９：００～

演習を通して理解を深め、回分型反応器、連続槽型反応器、との違いを比較し理解を深める。

コマ５：反応器サイズと滞留時間（講義１０分＋演習１０分）第二日  ９：４０～

連続槽型反応器と管型反応器の体積の優劣は反応速度式に依存することを学習する。連続槽型反応器を無限に繋げると管型反応器と同等になることを確認する。補足として滞留時間の測定法と滞留時間分布について知識を深める。

コマ６：酵素・触媒反応（講義３０分＋演習・解説３０分）第二日１０：２０～

複合反応の例として酵素触媒反応の速度式を学習する。演習を通して理解を深める。補足として、酵素触媒反応の解析法を学習する。同様の解析が触媒反応一般に適用できることを理解する。

コマ７－１：反応熱（講義３０分＋演習・解説２０分）第二日１１：２０～

化学反応に伴い熱の移動があり反応温度が変化。基礎的な反応熱とエネルギーの関係式（熱力学第一法則）や反応熱の計算方法を学習する。演習を通して理解を深め、簡単な反応熱の推算方法を学習する。

コマ７－２：アレニウスの式（講義３０分＋演習１０分）第二日１３：００～

反応の温度依存性を表すアレニウスの式と活性化エネルギーを学習する。アレニウスプロットから実験的に活性化エネルギーが導けることを学習し、演習を通して理解を深める

コマ８：非等温反応の安定操作（講義４０分＋演習・討論２０分）第二日１３：４０～

実際の反応器の内温は一定ではなく時間変動をしている。連続槽型反応器の熱収支を例に除熱量と発熱量の関係を求め、温度変動には安定領域と不安定領域があることを学習する。最後に、ある異常反応の発熱・除熱関係図を見ながら、なぜ安全なタンクが危険な暴走反応器に変貌したかを反応工学の視点で解析し安全運転の基本条件を理解する。

テストと解答：（６０分＋解説１０分）第二日１５：３０～１６：４０

アンケート記入：第二日１６：４０～１６：５０