第１９回実践化学工学講座
第１章 反応工学
（午前）講師：河瀬 元明［京都大学大学院工学研究科 教授］
講義内容
反応工学は反応器を設計し，運転条件を決定する方法論です．午前の基礎編では，反応器の設計と運転条件決定に必要となる理論を概説します．
反応速度の表し方，反応速度の濃度依存性，温度依存性について説明した後，回分式反応器と流通式反応器の速度論的物質収支とエネルギー
収支を表す方程式の導出と典型例の求解方法を解説します．反応工学の本質は実際に反応が進行している濃度と温度を考えることにあります．
反応器内の混合状態と濃度分布，温度分布の関係，それによる反応器性能の違いを解説し，反応速度解析法ならびに反応器設計法，反応器
シミュレーション法へと応用する方法を説明します．主として，気相反応，液相反応，気固触媒反応を対象反応系としますが，他の形式の反応に
ついてもできるだけ取り上げます．
テキスト内容
（基礎理論編） ＜今年度より内容変更のため、詳細未定＞
（午後）講師：常木 英昭［㈱日本触媒 研究本部 技監］
講義内容
午後の応用編では，具体的な反応装置・プロセスの設計に反応工学がどのように活用されているのか，実際に企業化した触媒反応プロセスの例
を中心として紹介する．また，例題・演習を通してラボでの実験データの解析方法からパイロットプラント・実プラントの基本設計方法まで解説する．
具体例ではExcelなどを用いての解析例を示す．
データ解析例
気固触媒反応，液固触媒反応，液相均一反応
プロセス設計例
・管型触媒反応器
断熱型反応器：液相付加反応， 熱交換型多管式反応器：気相分子内脱水反応
・連続槽型反応器（回分式反応器）： 液相懸濁床酸化反応
・ハニカム型反応器：排煙脱硝
テキスト内容
（応用編）＜今年度より内容変更のため、詳細未定＞
第２章 蒸留
（午前）講師：外輪 健一郎［徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部 教授］
講義内容
蒸留は化学産業で最も広く用いられている分離技術です．本講義は，これまでに蒸留を学んだことのない初心者を対象として，蒸留装置の原理と
基本的な操作，設計法を解説します．講義では，まず蒸留技術の原理を理解するために欠かすことのできない気液平衡について解説します．
その後，単純な蒸留操作であるフラッシュ蒸留，単蒸留の解説を行い，蒸留の考え方と原理をより深く理解することを目指します．そのうえで，
純度の高い製品を得るために使われる精留塔の原理と設計法を説明します．精留は多段操作の分離で，その設計や解析には気液平衡のほか，
装置内の複雑な物質と熱の流れの把握が求められます．講義では，この複雑な装置の特徴をうまくとらえたMcCabe-Thiele法と呼ばれる作図に
よる設計法を解説して，最小理論段数，最小還流比等の事項について説明します．それぞれの原理，手法に対する理解および習熟度を深めて
頂けるように，適宜演習を行いながら講義を進めます．
テキスト内容
（基礎理論編）＜今年度より内容変更のため、詳細未定＞
（午後）講師：野田 秀夫［関西化学機械製作㈱ 代表取締役社長］
講義内容
実習では①連続と②回分操作の２種類のシステムを体験していただく予定です．それらの特徴と使用範囲などを説明します．次に使用される主要
機器の解説をします．①塔本体，②塔に内装される気液接触用の充填物またはトレイ，③実際に使用するトレイと充填物について，④塔頂で蒸気を
凝縮するコンデンサー，⑤蒸留塔に蒸気を供給する数種類のリボイラーの比較，⑥熱回収のための熱交換器などの補助装置について説明します．
最新の省エネルギー型の蒸留システム（ＨＩＤｉＣ）および回分操作でチェンジトレイを使用して始めて可能になった省エネ＋省時間についても少し触
れたいと思います．
テキスト内容
（実習編）
2.6 はじめに
2.7 基本装置
2.7.1 塔（TowerまたはColumn）
2.7.2 充填物（Packing）
2.7.3 棚またはトレイ（Tray）
2.7.4 塔径の推算
2.8 リボイラー
2.9 コンデンサー
2.10 熱交換器
2.11 基本的な操作
2.11.1 回分操作
2.11.2 連続蒸留の操作
2.12 最近の蒸留
2.12.1 HIDiC（内部熱交換型蒸留塔）
2.12.2 ウォールウェッターとWW蒸留プラス
2.12.3 チェンジトレイ
2.13 実習について
第３章 晶析
（午前）講師：須藤 省吾［(公社)化学工学会 事業企画グループ 部長］
講義内容
晶析操作は分離精製技術の一つとして古くから利用されていますが，最近では機能性素材の開発や高度分離技術の観点からも広く注目されてい
る，重要な単位操作の一つです．本講座では，溶液からの晶析操作を中心に，下記事項について解説します．
（１）晶析現象に関する基礎事項
（２）晶析現象の平衡論、速度論的取り扱い
（３）工業晶析に関する基礎事項（操作、粒径・分布の制御、多形選択晶析、他）
（４）工業晶析操作、装置の種類とその設計法
（５）スケールアップ、スケールダウンの考え方
また，本講座では，晶析という一つの単位操作を通じて，化学工学に共通する考え方や事象へのアプローチ法などについても適宜言及します．具
体的課題を抱えておられる研究者，技術者の方など化学工学領域で活躍されている方はもちろんのこと，化学工学的アプローチに興味をお持ちの
方など，これから種々の領域において活躍されることを期待されまた自らそう願われている方の参加を期待します．
テキスト内容
（基礎編）
3.1 はじめに
3.2 物質の溶解度と溶解度線図の決定
3.3 晶析現象の基本的な考え方
3.4 核化
3.5 成長
3.6 粒度分布の考え方
（午後）講師：三木 秀雄［カツラギ工業㈱技術本部 取締役本部長］
講義内容
午後の応用編では，これから晶析プロセスの開発・建設に携わろうとしている技術者が直面している，あるいは直面するであろう疑問点，および晶析
設備を管理している担当者が抱えている問題を取り上げて，以下に記載する項目に関して例題を中心に演習を交えて解説する．
１． 具体的な晶析装置の各種選定・設計のポイント
２． 連続および回分操作における粒径変動の要因と対策
３． スケーリングの実態と実践的改善方法
４． 実践的なビーカー規模からパイロット規模での確認試験方法
５． 種晶添加のメリットと実務上の問題点
６． 晶析装置における省エネ操作の実態と机上メリット計算
テキスト内容
（応用編）
3.7 はじめに
3.8 晶析装置の各種選定・設計のポイント
3.8.1 回分晶析装置の設計
3.8.2 連続式晶析装置の設計
3.8.3 晶析装置形式および操作の選定
3.9 粒径変動あるいは目標とのズレの発生の要因と対策
3.9.1 持続的な粒径変動が起こる場合
3.9.2 粒径が大きくなりすぎる場合
3.9.3 粒径を大きくできない場合
3.10 スケーリングの実態と実践的改善方法
3.10.1 目的成分の高過飽和領域のスケーリング
3.10.2 飽和濃度を超えた異物質のスケーリング
3.10.3 懸濁液移送配管の閉塞
3.11 晶析試験方法
3.11.1 回分式での結晶成長速度と誘導時間の測定
3.11.2 ＭＳＭＰＲ装置を用いた動特性の測定
3.12 種晶添加のメリットと実務上の問題
3.12.1 回分晶析操作における種晶の添加
3.12.2 連続晶析操作における種晶の添加
3.13 省エネ型晶析操作の実態とメリット
3.13.1 機械式蒸気圧縮法での計画上の注意点
3.13.2 凍結共晶晶析法による省エネ
3.13.3 濃縮操作における共晶晶析法と蒸発濃縮の省エネ操作との比較
3.14 おわりに
第４章 吸収
（午前）講師：三宅 義和［関西大学環境都市工学部 教授］
講義内容
ガス吸収操作は蒸留操作に次いで多用されている単位操作である．ガス吸収に用いられる充填塔など吸収塔においては，塔内が非平衡状態に
あることが蒸留や抽出装置と大きく異なる点である．つまり塔内での物質移動速度過程が塔性能に大きく影響する．この事を定量的に考察する
ための基本的な考え方を説明する．また物質移動速度の定量的な取り扱いはガス吸収操作に限らず，例えば粉体の溶解速度，液液抽出系での
抽出速度および異相反応系での総括反応速度の考察などにおいて，基本的でかつ重要である．
以上のことを踏まえて，以下の内容について演習を交えて講義する．
１．気液平衡関係；ヘンリーの法則，液相で化学反応が起こる場合の気液平衡
２．物質移動速度の定量化；フィックの第一・第二法則，境膜モデル，二重境膜モデル
３．充填塔の設計問題（塔高，塔径）
講義レベルは，基礎的な物理および化学の知識があれば充分に理解できる内容である．また，物質移動速度の諸問題をより深く定量的に考察
したい場合は微分方程式などの数学的知識が不可欠であるが，本講義では数学の結果を利用するという立場で行うので数学に弱い人でも理解
できるはずである．
テキスト内容
4.1 気液平衡関係
4.1.1 濃度表現とヘンリーの法則
4.1.2 反応吸収系での気液平衡関係
4.2 ガス吸収速度を表わす二重境膜モデル
4.2.1 拡散方程式
4.2.2 拡散方程式の分子論的考察
4.2.3 各座標系でのFickの第二法則
4.2.4 種々の系での拡散速度・・・拡散方程式の解
4.2.5 異相系での拡散速度を表わす二重境膜モデル
4.3 充填塔の設計方程式
4.3.1 充填塔での物質収支式（操作線の方程式）
4.3.2 充填塔の塔高を求める基礎式
（午後）講師：田村 善継［月島環境エンジニアリング㈱充填物機器部 マネージャー］
講義内容
充填塔を用いたガス吸収塔の設計講座
内容
・充填塔・充填物入門
・各産業における吸収操作／放散操作の事例説明
・物質移動の基本概念（HTU・NTUとは）
・充填物（テラレット）を使用した塔径の算出方法（ローディング・フラッディングとは）
・解離を伴う気液平衡
レベル
講習内容は，充填塔の基本的な設計方法が主となります．
初めて充填塔を設計する方・既設充填塔の運転変更などを考えているが方，など初心者から中級者程度の内容となっております．
テキスト内容
4.4 各産業における吸収／放散の事例
4.5 希薄条件下でのHTUとNTUの計算
4.5.1 希薄条件下でのHTUとNTUの誘導
4.5.2 二重境膜説に基づくHOGおよびHOL
4.5.3 NOGおよびNOL
4.5.4 最小必要液量，最小必要ガス量
4.6 HTUの計算法および事例について
4.6.1 テラレットのHTU
4.6.2 HTU計算式およびモデル
4.7 塔径計算
4.8 解離を伴う気液平衡
4.8.1 分圧の求め方の手順
4.8.2 酸性ガスのアルカリ水溶液による吸収，放散
4.8.3 塩素ガスの吸収
4.8.4 アンモニアの吸収
4.8.5 二成分ガスの吸収
第５章 吸着
（午前）講師：児玉 昭雄［金沢大学理工研究域機械工学系 教授］
講義内容
吸着操作は分離だけでなく，エネルギーや環境関連など様々な産業分野で活用されている．ここでは，各種吸着応用プロセスを設計・操作ある
いは理解する上で不可欠な「吸着の基礎」を講義し，あわせて吸着分離プロセスや吸着応用エネルギープロセスの操作原理と特徴を概説する．
１．吸着現象と吸着剤
吸着現象を解説し，代表的な固体吸着剤の特性と用途について概説する．
２．吸着平衡：吸着等温線と吸着量の測定方法
代表的な吸着等温線とその理論を解説し，平衡吸着量の測定方法を紹介する．
３．吸着速度：吸着過程の物質移動，流体境膜と粒子内拡散
４．吸着操作：固定層吸着と回分（バッチ）吸着操作の理論と設計
５．周期的吸脱着操作：吸着分離プロセスと吸着応用エネルギープロセス
代表的な吸着分離プロセスとして圧力スイング吸着PSAと温度スイング吸着TSAを取り上げ，その操作原理および応用事例を説明する．吸着
応用エネルギープロセスとしては，デシカント空調プロセスと吸着冷凍機を取り上げ，その仕組みと特徴を解説する．
テキスト内容
＜今年度より内容変更のため、詳細未定＞
（午後）講師：茨木 敏［エア・ウォーターベルパー㈱取締役営業・マーケティング部 部長］
講義内容
吸着材料はＩＴ，自動車，家電，環境関連等の産業で用いられており，最終製品の性能を大きく左右する主要部材となることが多い．従って吸着
材料の技術進歩は，これら他産業の技術を牽引するといても過言ではない．
演者は様々な産業分野の方と協力し，炭素系吸着材の開発，製造，市場開拓に携わってきた．本講演ではこれらの経験を生かし，吸着材の
基礎と応用，その製造方法，現状の課題等について述べる．
現在のような景気低迷，途上国の追い上げの中で日本の化学産業が今後もその競争力を維持するためには，環境・省エネ分野に注力すること
が重要である．ここでは，これらと深く関わる以下3点を中心に紹介する．
1)分子篩炭素とＰＳＡ式窒素ガス発生装置
⇒厳密な細孔径制御による窒素／酸素分子篩の例
2)溶剤回収用・浄水器用活性炭
⇒一般的吸着材の例
3)電気二重層キャパシタ用電極材
⇒細孔径，表面化学特性，粒子形状制御の例
テキスト内容
5.11 圧力スイング吸着（Pressure Swing Adsorption）法のガス分離への応用
5.11.1 はじめに
5.11.2 圧力スイング吸着（PSA）とは
5.11.3 圧力スイング吸着（PSA）による空気分離
5.11.4 分離材の種類・形態と用途
5.11.5 MSCの工業的製造法
5.11.6 MSCの細孔解析
5.11.7 MSCの窒素，酸素吸着特性
5.11.8 PSA式窒素ガス発生装置の構成と操作サイクル
5.11.9 PSA式窒素ガス発生装置の利用分野
5.12 吸着分離操作の溶剤回収への応用
5.12.1 化学物質の排出について
5.12.2 粒状活性炭を用いた固定層溶剤回収装置
5.12.3 活性炭繊維を用いた溶剤回収装置
5.12.4 固定層吸着における破過時間と吸着帯
5.13 吸着分離操作の浄水（トリハロメタン除去）への応用
5.13.1 トリハロメタンについて
5.13.2 浄水によるトリハロメタンの除去
5.14 活性炭のキャパシタへの応用
5.14.1 キャパシタについて
5.14.2 キャパシタの形状・構成と用途
第６章 粉粒体操作・貯蔵・ろ過・集じん
（午前）講師：松坂 修二［京都大学大学院工学研究科 教授］
講義内容
粉粒体を取り扱う基礎的知識を教授し，いくつかの演習で理解を深める．はじめに，粉粒体を構成する個々の粒子の大きさの定義を明らかにし，
粒子が集合した粉粒体の粒度分布の表し方を述べる．すなわち，集合体を構成する粒子の大きさの平均値（平均粒子径）や，大きさの広がり
（分布の幅，例えば幾何標準偏差）を解説し，粒子径の測定法や表現の方法が異なると，同じ集合体でも値が異なることを説明する．次いで，
1 個粒子の運動を表す一般式（粒子の運動方程式）を導出したのち，重力場や遠心力場下での粒子の運動を式で表し，粒子の沈降や動的挙動
の把握に役立つことを示す．さらに，粉体ハンドリングと密接な関係をもつ粒子間相互作用力として，静電気力，ファンデルワールス力，液架橋力
を取り上げて推算式を説明する．最後に，粒子分散系の性質を解説する．
テキスト内容
6.1 粒子の大きさと形
6.1.1 代表粒子径と粒子径測定法
6.1.2 粒子径分布（粒度分布）
6.1.3 平均粒子径
6.2 単一粒子の運動
6.2.1 単一粒子の運動方程式と流体抵抗
6.2.2 重力場・遠心力場下での運動
6.2.3 ブラウン運動と粒子拡散係数
6.3 ２粒子間相互作用
6.3.1 液架橋力
6.3.2 ファンデルワールス（van der Waals）力
6.3.3 静電気力
6.4 粒子分散系の性質
（午後）講師：遠藤 禎行［住友化学㈱工業化技術研究所 上席研究員］
講義内容
化学プロセスなどで取扱う物質の状態は，気体，液体および固体のいずれかであるが，その中で固体は粒子状物質として気体や液体中に分散
して存在する．粒子が介在すると，その現象は粒子の種類によって多種多様で複雑になり，取扱いは厄介なものになる．
午後の前半では，午前の一個の粒子に着目した基礎知識を粒子層（粉体）に展開して，①気体や液体とは異なる粉体の基礎的特性（粒子充填
状態，引張りやせん断などの力学的強度），②貯槽内の粉体圧と貯槽からの粉体の排出，③粒子充填層を通過する流体の抵抗（圧力損失）と
粒子充填状態の関係などの基礎的事項に重点をおいて，現象観察の例示や演習を交えて解説し，複雑な粉体操作に対して科学的に対応できる
素地づくりを目指す．
後半では，粉体操作の中でニーズの高い「ろ過」と「集じん」を取上げ，それらの原理と理論（たとえば，Ruthの式，ろ過比抵抗の物理的意味など）
について講義し，ろ過面積やろ過時間を決定するなどの工業的な取扱いについて解説する．
テキスト内容
6.5 粒子層の性質
6.6 粒子層の強度
6.6.1 引張強度
6.6.2 せん断強度
6.7 貯槽内の粉体圧
6.8 貯槽からの排出
6.9 粒子充填層を通過する流体抵抗
6.10 ろ過
6.10.1 ろ過の基礎式
6.10.2 遠心ろ過
6.11 集塵
6.11.1 集塵装置の圧力損失と粒子捕集性能
6.11.2 サイクロン
6.11.3 バグフィルター
6.11.4 エアーフィルター
第７章 流動・伝熱
（午前）講師：大村 直人［神戸大学大学院工学研究科 教授］
講義内容
化学プロセスを支配する運動量（流動），エネルギー（熱）の移動の原理を相似則の観点から解説し，これらの移動原理に基づき，流動と伝熱の
基礎となる流体摩擦係数と圧力損失，力学的エネルギー収支，伝熱抵抗の考え方と伝熱係数などを初学者にもわかりやすく解説することで，
簡単な配管設計および，二重管式熱交換器の設計が行えるようにする．
１．ニュートンの粘性の法則
２．運動量，エネルギー，物質移動の相似性
３．層流と乱流
４．流体摩擦係数
５．力学的エネルギー収支とベルヌーイの式
６．伝熱機構とフーリエの法則
７．伝熱抵抗の考え方と伝熱係数
８．総括伝熱係数と対数平均温度差
９．二重管式熱交換器の設計
テキスト内容
（流動編）
7.1 流体と流れ
7.2 乱流と層流
7.3 管内流の速度分布
7.4 流体摩擦係数
7.4.1 層流の流体摩擦係数
7.4.2 乱流の流体摩擦係数
7.5 エネルギー収支
7.5.1 円管内の流体輸送に要する動力の計算
7.5.2 管路の変化および挿入物，付属物による損失の求め方
（伝熱編）
7.6 伝導伝熱
7.6.1 フーリエ（Fourier）の法則
7.6.2 円管壁と多層壁の熱伝導
7.7 対流伝熱
7.7.1 境膜伝熱係数
7.7.2 総括伝熱係数
7.8 熱交換器
7.8.1 平均温度差
7.9 蒸発装置
7.9.1 状態変化をともなう伝熱
7.9.2 沸騰伝熱
7.9.3 凝縮伝熱
7.9.4 蒸発缶
7.9.5 多重効用蒸発缶
7.10 ふく射伝熱（放射伝熱）
7.10.1 黒体
7.10.2 黒度
7.10.3 二物体間のふく射授受
7.10.4 ガスふく射
7.10.5 輝炎または微粉炭炎からのふく射
（午後）講師：辻村 勇夫［㈱カネカ 大阪工場生産技術グループ グループリーダー］
講義内容
企業での化学系研究者や技術者が，現実の制約条件の中で仕事をするためには，①その分野の基本項目となる基礎理論を理解し，応用する
ための基本的な知識を身につけており，②必要が生じたときに実際に応用できることが重要となる．基礎理論では流動・伝熱の実用に必要な基本
項目を順序良く一覧する．応用編では反応装置システムを題材とした実践的な演習を通して，基礎理論を応用した計算の実際に触れる．演習の
内容は，化学系企業での具体例としてバッチ式反応槽に新たな攪拌翼を用いることを想定し，攪拌槽内の伝熱性能推算，送液ポンプの所要動力
及び冷凍機の必要能力を求める．特に，伝熱性能の推算では，実験装置を用いた模擬実験によるデータの取得から，取得データの解析方法，
実機の伝熱性能の推算，反応器内の伝熱コイル面積の推算に至るまでの一連のプロセスを実際の演習を通して解り易く解説する．
テキスト内容
7.11 実践的演習
第８章 攪拌・混合
（午前）講師：平田 雄志［大阪大学名誉教授］
講義内容
撹拌・混合は，汎用の工業プロセス操作であり，均一化，分散，ガス吸収，溶解，反応，伝熱など多様な目的に使用されています．本講座の午前
の部では，この操作の基礎的な内容を以下の項目に従って演習を交えながら講義します．
1 撹拌操作論の基礎：回分式，流通式撹拌槽に関する物質収支式，エネルギー収支式の立て方．完全混合槽モデルに基づいた簡単な収支式
（微分方程式）の導出．その解を利用した反応，伝熱，物質移動操作の設計と性能評価．
2 撹拌装置の基本事項：低粘度液用と高粘度液用の撹拌翼の違い，翼形状・設置位置と流動パターンの関係，邪魔板の役割，撹拌レイノルズ数
とフルード数の定義．
3 撹拌所要動力：撹拌動力に影響を与える因子と動力数の定義，線図・相関式を用いた撹拌所要動力の算出，非ニュートン流体の撹拌所要動力
の算出．
4 流体混合：動力数，吐出流量係数を用いた混合時間の算出，混合性能の評価．
5 スケール・アップ：条件設定と操作因子の関係．
テキスト内容
8.1 攪拌操作論の基礎―完全混合槽モデル
8.1.1 反応操作
8.1.2 伝熱操作
8.1.3 物質移動操作
8.2 攪拌装置に関する基本的事項
8.2.1 攪拌翼の形式
8.2.2 攪拌翼の位置と流動パターン
8.2.3 吐出流量と循環流量
8.2.4 攪拌レイノルズ数
8.2.5 フルード数
8.3 攪拌所要動力
8.3.1 力、仕事、動力の関係
8.3.2 力、トルク、動力の関係
8.3.3 動力数
8.3.4 動力線図
8.3.5 動力数の相関式
8.3.6 非ニュートン流体の攪拌所要動力
8.4 流体混合
8.4.1 吐出流量数
8.4.2 混合時間
8.4.3 混合性能の評価
8.5 スケールアップ
（午後）講師：亀井 登［㈱ダイセル 生産技術室プロセス革新センター 所長］
講義内容
午後の演習の部では，この操作の実操作や設計に関わる実践的な内容を，以下の項目に対して例題を中心に演習を交えながら講義します．
1 実践的な知識として，実装置における撹拌機モーターからの動力の伝播メカニズムやモーター動力設計方法など．
2 具体的な撹拌所要動力の算出方法，混合時間に着目した効率的な撹拌翼の設計．
3 固液系の固体分散のメカニズムと，物質移動促進に関わる設計のポイント．
4 液液系の分散のメカニズムと，スケールアップ方法．
5 気液系のガス分散並びに物質移動に関わるメカニズムとその設計のポイント．
6 高粘度液撹拌の撹拌動力の算出並びに非ニュートン流体の取扱い．
テキスト内容
（実践・演習）
8.6 攪拌装置設計／操作事例
8.7 実践演習の予備知識
8.8 混合時間の問題
8.9 固液攪拌の問題
8.10 液液攪拌の問題
8.11 気液攪拌の問題
8.12 層流域における動力の問題
第９章 プロセス制御
（午前）講師：加納 学［京都大学大学院情報学研究科 教授］
講義内容
流量制御や温度制御を何気なく実務で使っているが，きちんと「プロセス制御」を勉強したことがないという技術者を対象に，プロセス制御の基礎
を伝授します．プロセス制御の基礎を身に付けたと言えるためには，１）現在でも適用件数の90%以上を占めるPID制御の仕組みとその調整方法，
２）制御系設計の基礎となるプロセスのモデル化方法，を習得しなければなりません．本講では，フィードバック制御を中心とするプロセス制御で
必須の基礎用語，伝達関数やブロック線図などの制御工学特有の基礎知識，プロセスのモデル化方法，PID制御の仕組みと調整方法を解説し
ます．これだけ知っておけば90%は大丈夫という内容で，最小限の勉強で最大限の効果を目指します．思い切って言えば，制御したいプロセスを，
一次遅れ，二次遅れ，積分，および無駄時間の組み合わせでモデル化し，定常偏差なく，振動させずに，制御変数を設定値に維持できるPIDコント
ローラが設計できれば良いのです．これらを受講者が自分でできるようになることが本講の目的です．
テキスト内容
9.1 プロセス制御の概要
9.1.1 プロセス制御の役割
9.1.2 フィードバック制御
9.1.3 フィードバック制御系の構成
9.1.4 フィードバック制御系の設計問題
9.2 プロセスモデルの構築
9.2.1 物理モデルとブラックボックスモデル
9.2.2 状態変数と状態方程式
9.2.3 線形化
9.3 伝達関数と過渡応答
9.3.1 ラプラス変換
9.3.2 伝達関数
9.3.3 プロセスの過渡応答
9.3.4 １次遅れ要素
9.3.5 積分要素
9.3.6 むだ時間要素
9.3.7 ２次遅れ要素
9.3.8 高次遅れ要素
9.3.9 極と過渡応答
9.3.10 ブロック線図
9.4 運転データからのモデル構築
9.4.1 １次遅れ要素のモデリング
9.4.2 １次遅れ＋むだ時間要素のモデリング
9.5 PID制御
9.5.1 制御系の基本的な性質
9.5.2 PID制御の基礎
9.5.3 PID制御パラメータの役割
9.5.4 PID制御パラメータの調整則
9.5.5 I－PD制御
9.5.6 PID制御の実装
9.5.7 制御性能の評価
（午後）講師：轡 義則［住友化学㈱工業化技術研究所 技術室統括］
講義内容
本講座の後半では，プロセス制御が実際の企業活動の中でどのように活用されているかを理解してもらうため，まず，その目的，方式・手法
(ソフト面)，装置・計器(ハード面)，コンピュータシステムなど，基礎知識全般について一通り学ぶ．次に，前半の講義で理論面を学んだ制御技術に
ついて，化学プロセスの各要素を対象とし，実際面から基本的な使い方を学習する．その際，簡単なモデルを組み込んだシミュレータ上で様々な
ケースを試行しながら制御応答を確認して，制御の効用やパラメータ調整の難しさを体験する．具体的なプロセスの例として蒸留塔を取り上げ，
その制御の問題点，基本的な制御系，高度な制御手法などについて学ぶ．最後に，演習問題で，制御ループの設計や制御上のトラブルシューティ
ングに挑戦することでさらに理解を深める．受講対象は，化学工学や制御工学の基礎知識やそれに関連した実務経験があればよいが，なくても理解
できるように，実例を交えながらできるだけわかりやすく説明する予定である．
テキスト内容
9.6 プロセス制御の実際
9.6.1 制御の目的
9.6.2 様々な制御方式
9.6.3 計装制御システム
9.7 コントローラ設計の実際
9.7.1 プロセス特性と制御動作
9.7.2 チューニングの指針
9.7.3 チューニングの実際
9.8 蒸留プロセスの制御
9.8.1 制御目的
9.8.2 制御ループ構成
9.8.3 基本制御方式
9.8.4 アドバンスト制御
9.8.5 P&ID
9.9 総合演習
9.9.1 制御ループの設計
9.9.2 トラブルシューティング