Students will be able to:

Use simulation methods as a tool for process (chemical) engineering

Actively use up-to-date simulation programs

Use balance calculations wthin an industrial scale

Apply optimization and process syntheses at a basic level

Studenti budou umět:

Používat simulační metody jako nástroje procesního (chemického) inženýrství

Aktivně používat špičkové simulační programy

Používat bilance v průmyslových měřítcích

Aplikovat na základní úrovni metodt optimalizace a syntézy procesů

1. R: Vaněk T., Kohout M.: Lecture notes for PSE. Electronic form, 2012.
2. A: Smith R.: Chemical Process Design and Integration. John Wiley, 2005 (ISBN 0-471-48681-7).
3. A: Sinnot R.K.: Chemical Engineering Design. 4th ed. Elsevier, 2005 (ISBN 0-7506-6338-6).
4. A: Peters M.S, Timmerhaus K.D., West R.E.: Plant Design and Economics for Chemical Engineers. McGraw-Hill, New York, 2003 (ISBN 0-07-119872-5).
5. A: Walas S.M.: Chemical Process Equipment. Selection and Design. Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering, 1990 (ISBN 0-7506-9385-1).
6. A: Dimian A.C.: Integrated Design and Simulation iof Chemical Processes. Elsevier, 2003.

1. Z: Vaněk T., Kohout M.: Přednášky pro PSI. Elektronická forma, 2012.
2. D: Václavek V., Eckert E., Vaněk T.: Základy chemického systémového inženýrství. Skriptum VŠCHT Praha 1990.
3. D: Poživil J., Vaněk T., Bernauer B.: Procesní systémové inženýrství. Skriptum VŠCHT Praha, 1997, reedice 2006.
4. D: Smith R.: Chemical Process Design and Integration. John Wiley, 2005 (ISBN 0-471-48681-7).
5. D: Sinnot R.K.: Chemical Engineering Design. 4th ed. Elsevier, 2005 (ISBN 0-7506-6338-6).
6. D: Peters M.S, Timmerhaus K.D., West R.E.: Plant Design and Economics for Chemical Engineers. McGraw-Hill, New York, 2003 (ISBN 0-07-119872-5).
7. D: Walas S.M.: Chemical Process Equipment. Selection and Design. Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering, 1990 (ISBN 0-7506-9385-1).
8. D: Dimian A.C.: Integrated Design and Simulation iof Chemical Processes. Elsevier, 2003.

http://www.vscht.cz/uchi/

http://www.vscht.cz/uchi/

1. Introduction. Theory of systems and chemical engineering. Teamwork. Application of computers in process design.
2. Graph theory for process engineering. Technological scheme, flowsheet, process flow diagram.
3. Mathematical models, types of models. Modelling of unit operations and streams. Steady-state models.
4. Simulation generally. Simulation case. Steady-state simulation (flowsheeting). Sequential-modular approach for steady-state simulation.
5. Equation-oriented approach for steady-state simulation.
6. Thermodynamic models for simulation. Databases of physical and chemical properties.
7. Simulation programs and their architecture. Commercial simulation programs (HYSYS, ASPEN Plus, MAX, PRO/II). Methodology for the formulation of a simulation case, evaluation and utilisation of the solution in practice.
8. Balance calculation based on specified and/or measured data. Over- and under-specified balance tasks. Data reconciliation. Choice of spots for measurements.
9. Batch and periodic processes. Dynamic balances and simulation.
10. Optimisation of chemical engineering processes. Single- and multi-criterial optimisation.
11. Synthesis. Design of heat exchanger networks and separation trains. Heuristical and evolutional algorithms.
12. Energetical integration of processes.
13. Conceptual and detailed design of chemical engineering processes.
14. Economical calculations in process design.

1. Úvod. Chemické procesní inženýrství a design. Systémové inženýrství jako nástroj pro procesní design. Teorie systémů. Týmová

   práce. Aplikace výpočetní techniky.

2. Základy teorie grafů. Využití teorie grafů pro procesní a systémové inženýrství. Praktické kódování struktury procesu. Technologická, proudová a další schémata používaná v procesním inženýrství.
3. Matematické modely pro chemické procesní inženýrství - obecné principy, typy modelů. Stacionární modely proudů. Stacionární modely jednotkových operací. Příklady modelů jednoduchých jednotkových operací.
4. Simulace obecně. Stacionární simulace a simulační úlohy. Metody simulačního výpočtu pro stacionární simulaci. Sekvenčně modulární metody.
5. Rovnicově orientovaný přístup pro stacionární simulaci. Globální rovnicově orientované metody. Numerické metody pro rovnicově orientovanou simulaci.
6. Simulační programy a jejich architektura. Komerční simulační programy (ASPEN Plus, Aspen HYSYS, PRO/II, ChemCAD a další). Metodika pro formulaci simulační úlohy, vyhodnocení a zužitkování jejího řešení v praxi.
7. Fyzikálně-chemické modely pro simulační a další výpočty. Stavové chování. Fázové rovnováhy. Databáze fyzikálně-chemických dat.
8. Modely vybraných jednotkových operací pro stacionární simulaci. Prosté složkové separátory. Tepelné výměníky. Čerpadla, kompresory, turbíny, tlakové ztráty na reálném potrubí. Reaktory. Ostatní jednotkové operace.
9. Modelování separačních kolon pro stacionární simulaci. Jednostupňové separace. Patrové separační kolony a speciální metody jejich výpočtu.
10. Bilanční výpočty procesů v průmyslovém měřítku. Bilanční výpočty ze zadaných dat. Bilanční výpočty z měřených dat a jejich vyrovnání. Volba měřicích míst. Bilančně-informační systémy.
11. Dynamika chemicko-technologických procesů. Dynamické bilance. Dynamická simulace. Numerické metody pro řešení dynamických modelů.
12. Vsádkové a periodické procesy. Uspořádání výroby pro periodické procesy. Jednotkové operace pro vsádkové a periodické výroby.
13. Optimalizace. Vybrané příklady optimalizačních úloh v chemickém procesním inženýrství. Úvod do syntézy topologie procesu. Syntéza separačních uzlů a separačních sekvencí. Návrh integrace tepla - sítě tepelných výměníků.
14. Procesní design, typy jeho úloh. Životní cyklus procesu. Předběžný, konceptuální, základní a detailní design. Metody integrace

    procesů. Úloha a metody ekonomického vyhodnocení v jednotlivých fázích designu procesu.

Mathematics I, Chemical Engineering I, Physical Chemistry (Thermodynamics)

Matematika I, Chemické inženýrství I, Fyzikální chemie I