化学工学技士（基礎）2013年解答解説 - yochan-chemical-engineering’s blog

こんにちは、ようちゃんです！

前回の予告通り今回から化学工学技士（基礎）過去問の解答アップロードと簡単な解説をしていきます！

今回はまず2013年の試験です。

初めに私が解いた手書き解答を載せますねー！

自信がない点や分からなかった点もありますのでもし気づいた方がいらっしゃいましたらコメントにてお知らせください、、(*_*;

試験問題は化学工学会 » 化学工学技士（基礎）過去の試験問題より。

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以下簡単な解説やコメントです。

A1-1 燃焼プロセス

高校化学で習う物質量と質量の関係及び理論空気量が理解できていれば簡単に解けます。

A1-2 単位変換

工学系、特に化学工学では数値の単位には敏感である必要があります。基本的にはSI単位系が用いられますが古くからの慣例であったり分野によっては異なる単位系が用いられる場合もあるので同じ次元を持つ異なる単位については自在に操れるようにしておきましょう。

A2-1 相平衡

相平衡に関する正誤問題です。化学工学技士（基礎）の試験では化学工学の分野の中でも相平衡に関する出題が多いので受験する場合は対策を重点的に行う必要があります。

A2-2 物理化学(気体の挙動)

二酸化炭素の非理想性と臨界値の扱いを問う問題です。対臨界値の話題は見慣れないかもしれませんが誘導に従っていけば答えを出すことはできます。

A3-1 反応工学

回分反応器(batch reactor)における単純な一次反応を解析する問題です。反応器の問題ではとにかくまず最初に物質収支(mass balance)を考えましょう。回分反応の場合は流入も流出もないため物質収支式は反応速度式と一致します。

A3-2 固液分離操作

粒子沈降現象で最も大切な式であるストークス(Stokes)の終末沈降速度式に関する出題です。問題自体は誘導に従うだけで解けます。

A4 流動

移動現象論(=流動、拡散、伝熱)において大切な平均の考え方である対数平均と圧力損失の基本式であるファニング(Fanning)の式が理解できていれば問題ありません。本問は試行錯誤的に解く必要があるので時間をとられないように素早く処理しましょう。

A5 伝熱操作

二重円管型熱交換器に関する出題です。伝熱現象では初めに伝導、対流、輻射の3パターンの伝熱を理解する必要があります。本問ではそのうち伝導伝熱と対流伝熱の知識を使って解析していきます。

A6 反応工学

再びの反応工学です。今回は連続槽型反応器(continuous stirred tank reactor, CSTR)と管型反応器(plug flow reactor, PFR)に関する出題です。CSTRでは槽内で成分が完全混合していること、逆にPFRでは全く軸方向で混合が起きていないことに注意してそれぞれ物質収支式を立てて計算していけばOKです。

A7 ガス吸収

ガス吸収プロセスも化学工学では頻出です。ここでも大切なのは物質収支の考え方であり、そこから操作線の式を導いて逐次計算または階段作図によって解き進めていきましょう。

B1 プロセス工学

リサイクルプロセスの各工程における各成分流量を計算する問題です。複数プロセスが混ざった問題では物質収支を立てる際に自分がどの範囲での流入と流出と反応(=生成&消失)を考えているのか見失わないように気を付けましょう。

B2-1 吸着現象

ラングミュア(Langmuir)型吸着等温式に従う吸着プロセスの実験データを解析する問題です。式変形によって一次関数の形を作ってパラメータを求める手法は化学工学ではお馴染みですね。あとは基本的な化学の知識があれば容易に解いていくことができます。

B2-2 晶析

化学プロセスにおいて大切な晶析(結晶化)ですが実は私はほとんど勉強したことがなくこの問題の解答は自信がありません、、(笑)

ぜひコメントにて捕捉をいただきたいです。

B3-1 乾燥

乾燥プロセスに関する出題です。乾燥の基本的な式を知っていれば誘導に従って解くことができます。

B3-2 調湿