Kombinera reaktions- och separationssteg samt värmeväxlare till en enkel processplan baserad på en begränsad mängd information.
Formulera och använda material- och energibalanser samt genomföra frihetsgradsanalys för en process bestående av reaktor-, separations- och värmeväxlingssteg.
Formulera material- och energibalanser för en reaktion som genomförs i en ideal sats eller kontinuerlig reaktor.
Jämföra och utvärdera driftförhållanden och kapacitet för ideala reaktorer.
Dimensionera ideala reaktorer för både vätske- och gasfasreaktioner där densitetsvariationer kan förkomma.
Beskriva funktionen hos destillationskolonner avseende kontaktanordningar för stegvis och kontinuerlig kontakt mellan faser samt redogöra för lämpliga värmeväxlare för uppkokning och kondensering.
Definiera begreppet idealt steg och ange de processer som måste vara uppfyllda för att begreppet ska gälla.
Formulera samband för jämvikt mellan ång- och vätskefas för ideala och icke-ideala system.
Definiera begreppen fri och hindrad sedimentering.
Definiera och förklara begreppet systemteknik inom kemitekniken.
Beskriva funktionen hos pumpar och värmeväxlare.
Beräkna turbopumpars kapacitet och begränsningar i ett systemsammanhang.
Beräkna värmeväxlares kapacitet och dimensioner, även med ekonomiska systemsynpunkter.
Utarbeta en processplan utifrån givna förutsättningar avseende komponenters egenskaper samt genomföra dimensioneringsberäkningar för de i processplanen ingående enhetsoperationerna.
Beräkna dimensioner och kapacitet för givna kemitekniska enhetsoperationer.
Värdera olika processplaner utifrån ett systemtekniskt synsätt.
Genomföra en enkel ekonomisk analys av en process.
Kursinnehåll
Kursen introducerar strategier för processdesign, vedertagna sätt att avbilda processer, grundläggande begrepp för mass- och energibalanser, ekonomiska begrepp i tekniken och viss viktig processutrustning studeras. Ekvationer för designberäkningar av enkla enhets-operationer som reaktorer, separationsutrustning och värmevärmeväxlare behandlas. Mass- och energibalanser för ideala reaktorer, både kontinuerliga och satsvisa, introduceras och jämförs med några industriella reaktorer. Designberäkningar för och analys av separationsutrustning studeras, företrädesvis som stegvisa operationer. Kontinuerliga operationer behandlas översiktligt. Separationer som genomförs i enstegs- eller flerstegsenheter exemplifieras med enhetsoperationerna flash och destillation. Fast fas vätska separation introduceras genom fri sedimentering. Funktionssättet för annan viktig processutrustning, som pumpar och värmeväxlare studeras avslutningsvis. Metodik för att matematiskt lösa komplexa projektmodeller med hjälp av dator ingår. Genom exempel i kursen får teknologerna ytterligare kunskaper om industriella, kemiska processer, särskilt sådana som är viktiga i Sverige.
Förutsättningar
Grundläggande behörighet för grundnivå
Litteratur
Chemical Reactions and Chemical Reactors, George W. Roberts, John Wiley and Sons Inc. (2008)Henley, E. J., Seader, J., D., Roper, D.K., Separation process Principles. Third Edition. ISBN; 978-0-470-64611-3Kompletterande kursmaterial i Energiteknik som finns tillgängligt på kurshemsidan.