蒸留 アントワン式(蒸気圧・沸点) 液体は温度が上がるほど蒸発しやすくなり、その「蒸発のしやすさ」を表すのが蒸気圧です。 アントワン式は、物質ごとに決まった3つの係数を使って、ある温度での蒸気圧(逆に、ある圧力での沸点)…

伝熱 冷却水・蒸気・熱媒油の必要量 「これだけの熱を運びたい」という熱量が決まったとき、それを実際に運ぶ冷却水や蒸気、熱媒油がどれくらいの流量必要かを逆算するツールです。 ユーティリティ(冷却水・蒸気など)の入口出口温度…

伝熱 熱伝達係数(代表相関式) 「総括伝熱係数Ｕ」を求めるために必要な部品のひとつが、この「熱伝達係数」です。 配管の中の流れが層流か乱流か、平板に沿った流れか、あるいは温度差だけで起こる自然な対流(自然対流)かによって…

伝熱 総括伝熱係数 U 熱交換器の壁を通して熱が伝わるとき、その伝わりやすさをひとつの数値にまとめたものが「総括伝熱係数U」です。 この値は、壁の両側の流体の熱の伝わりやすさ(熱伝達係数)、壁自体の厚さと材質、さらに使っ…

伝熱 LMTD・伝熱面積 熱交換器では、温度差が伝熱の「駆動力」になります。 ただし熱交換器の中では入口と出口で温度差が変わっていくため、単純な平均ではなく「対数平均温度差(LMTD)」という特別な平均を使います。 この…

伝熱 熱量・熱収支 何かを温めたり冷やしたりするのに、どれだけの熱量(エネルギー)が必要かを計算するツールです。 温度を変えるのに必要な熱(顕熱)と、沸騰・凝縮のように状態が変わるときに必要な熱(潜熱)の両方に対応してい…

反応 PFR設計 PFR(管型反応器)は、原料が配管(チューブ)の中を、混ざり合うことなく順番に流れながら反応していく反応器です。 CSTRとは違う考え方で設計する必要があり、同じ転化率を得るのに必要な体積がCSTRより…

反応 CSTR設計 CSTR(連続撹拌槽型反応器)は、原料を連続的に流し込みながら反応させ、反応後の液を連続的に抜き出す反応器です。 槽の中は常によく混ざっている、という前提で設計します。 このツールは、目標の転化率を達…

反応 回分反応器の反応時間 原料をタンクに一括で仕込んで反応させる「回分(バッチ)反応器」で、目標の転化率(原料がどれだけ反応したか)まで達するのに、どれくらいの時間がかかるかを計算するツールです。 反応の速さ(反応速度…

反応 アレニウスの式(反応速度定数・活性化エネルギー) 化学反応の進む速さ(反応速度定数)は、温度が高くなるほど速くなります。 アレニウスの式は、その「温度が上がると反応がどれくらい速くなるか」を表す、反応工学でもっとも…