IRK23018 Prosess og reaktordesign (Vår 2020)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Emnet inngår i bachelorstudiet i ingeniørfag

• kjemi
• kjemi, Tress
• kjemi, Y-vei

Absolutte forkunnskaper

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

Bestått i emnene Fysikalsk kjemi (10 stp) og Kjemiteknikk (10 stp), eller tilsvarende. 

Undervisningssemester

4. semester (vår)

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskap

Studenten

• har grunnleggende kunnskap i design av kjemiske reaktorer
• har grunnleggende kunnskap om hastighetslover og hvordan disse brukes ved dimensjonering av kjemiske reaktorer
• har grunnleggende kunnskaper om katalysatorer og adsorpsjonsprosesser
• kan sammenligne resultater fra eksperimenter og drøfte årsaker til forskjell mellom teoretiske og praktiske verdier

Ferdigheter

Studenten

• kan beregne enkle adsorpsjonsprosesser
• kan dimensjonere enkle CSTR, PFR og batch-reaktorer
• kan sette opp og forstå støkiometriske tabeller
• kan konsepter som reaksjonshastighet, omsetningsgrad, selektivitet og utbytte
• kan utføre enkle beregninger relatert til reaktordesign i MATLAB?
• kan finne en grafiske løsning av motstrømsprosesser for absorpsjon og ekstraksjon med bruk av likevekts- og driftslinjer. 
• utføre oppgaver med absorpsjonskolonne i laboratorium selvstendig

 

Generell kompetanse

Studenten

• kjenner til et utvalg av industrielle kjemiske reaktorer
• kan samarbeide i grupper med både praktisk og skriftlig arbeid.
• kan vise til praktiske bruksområder der absorpsjon og ekstraksjon kan benyttes for å løse aktuelle problemstillinger
• har et bevisst forhold til etiske og miljømessige konsekvenser
• kan vurdere og formidle resultater fra kjemi laboratorieforsøk både skriftlig og muntlig

 

Innhold

Følgende tema vil bli omhandlet:

• Teknisk reaksjonskinetikk (Design ligninger for batch,
  CSTR og PFR, hastighetslover, isoterme reaksjoner, multiple reaksjoner,
  bioreaktorer, katalyse og adsorpsjon prosesser).
• Risikoanalyse, sikkerhet og etikk i kjemisk industri.
• Enkel innføring og bruk av dataverktøy som: MATLAB.
• Absorpsjon og ekstraksjonsprosesser

Undervisnings- og læringsformer

Emnet undevises ved bruk av forelesninger, selvstudium, laboratoriearbeid, utarbeidelse av tekniske rapporter og obligatoriske øvinger. Som en del av undervisningen forventes det at studentene deltar på bedriftsbesøk. Tema som blir tatt opp på bedriftsbesøkene kan bli etterprøvd på eksamen.

Emnet foreleses normalt på norsk. Lærebøker, øvingsoppgaver og enkelte forelesninger er på engelsk.

Arbeidsomfang

250-300 timer

Praksis

Ingen

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

Første komponent:

• Obligatorisk øvingsopplegg, med nærmere definerte øvingsoppgaver.

Andre komponent:

• Deltakelse ved bedriftsbesøk
• Deltagelse ved laboratorieforsøk

Eksamen

Første komponent (70%):  Skriftlig eksamen, 3 timer. Gjennomføres i løpet av eksamensperioden i mars. Tillatte hjelpemidler: Godkjente formelsamlinger. Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst.

Andre komponent (30%): Fire tekniske rapporter leveres i juni.

Det settes en enhetlig karakter i faget. Ved stryk kan en eller begge komponenter forbedres/gjennomføres på nytt.

Det gis bokstavkarakter A til F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.
Skriftlig sluttevaluering av emnet.

Litteratur

Litteraturlisten er sist oppdatert januar 2018:

Scott Fogler, H (2016), Elements of chemical reaction engeneering, 5 ed., Prentice-Hall, International Editions
Smith, R. (2016), Chemical Process: Design and Integration, 2.ed
Beer and McMurrey "A Guide to Writing as an Engineer" 4.ed

Dersom det har kommet nyere versjon, gjelder siste utgave.

Tilgang på siste årgang av tidsskriftene Chemical Engineering og Chemical Engineering Progress