Studenti budou umět:

Formulovat úlohy procesního designu na různých úrovních (předběžný až detailní design)

Využívat různé nástroje jako simulace, bilance a optimalizace při procesním designu

Provádět integraci procesu, zejména integraci tepla za pomocí "pinch-point" metod

Navrhovat z procesně-inženýrského hlediska aparáty různého typu, zejména reaktory, separační zařízení, tepelné výměníky

Používat ekonomické a enviromentální nástroje, vyhodnocovat ekonomiku procesu a navrhovat "cash-flow"

Students will be able to:

Formulate the tasks of process design on different levels (from preliminary to detailed design)

Use various tool as simulation, balancing and optimization during the design of a process

Provide process integration, especially the heat integration employing pinch-point methods

Design various equipment from the process engineering view, especially reactors, separation equipment, heat exchanger

Use economic and environmental tools, evaluate the process economics and to propose the cash-flow

1. Z: Vaněk T., Kohout M.: Přednášky pro PID. 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 of Chemical Processes. Elsevier, 2003.
9. D: Douglas J.M.: Conceptual Design of Chemical Processes. McGraw-Hill, 1988.

R. Vaněk T., Kohout M.: Selected lectures (electronic form).

R. Smith R.: Chemical Process Design and Integration. J.Wiley, 2005.

R. Stanley M. Walas: Chemical Process Equipment. Selection and Design. Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering. Montvale Avenue Stoneham, MA 02180, U.S.A.

A. Sinnot R.K.: Chemical Engineering Design. 4th ed. Elsevier, 2005.

A. Dimian A.C.: Integrated Design and Simulation iof Chemical Processes. Elsevier, 2003.

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).

1. Úvod do procesního inženýrství a designu. Úlohy procesního designu a jeho typy. Projekty v procesním designu.
2. Informační zdroje pro procesní design. Databáze využitelné v procesním designu. Softwarová podpora procesního designu. Programová suita aspenONE.
3. Etapy designu procesu. Předběžný, konceptuální, základní a detailní design procesu.
4. Využití bilančních výpočtů a simulace v různých stádiích procesního designu. Stacionární simulace. Dynamická simulace.
5. Návrh reakčního uzlu. Výběr, návrh a modelování reaktorů.
6. Návrh separačního uzlu. Typy využitelných separačních zařízení a procesů.
7. Návrh a modelování nejdůležitějších typů separačních zařízení. Využití metod syntézy procesu pro návrh separačních sekvencí.
8. Návrh výměny tepla. Výběr a návrh tepelných výměníků.
9. Návrhy dalších jednotkových operací. Zpracování sypkých materiálů.
10. Návrh integrace tepla. Pinch metody a pinch analýza. Syntéza sítě tepelných výměníků. Návrh systému utilit.
11. Návrh měřicího a řídicího systému procesu. Návrh měřicích míst pro provádění materiálových a entalpických bilancí procesu.
12. Ekonomické aspekty procesního designu. Struktura ekonomiky procesu, základní peněžní toky ("cash flow"). Odhady kapitálových nákladů na nový proces. Odhady pořizovacích nákladů pro typické jednotkové operace.
13. Otázky bezpečnosti a spolehlivosti při designu procesu. Ekologické aspekty procesního designu.
14. Otázky řízení projektu. Evidence projektových materiálů a dokumentace. Legislativní aspekty při procesním designu.

1. Introduction into the process engineering and design. Role of process design and its types. Projects in process design.

2. Information sources for process design. Databases utilized in process design. Software support for process design. Program suite aspenONE.

3. Stages of process design. Preliminary, conceptual, basic and detailed design of a process.

4. Employment of material and energy balances and of simulation methods in various stages of process design. Steady-state simulation. Dynamic simulation.

5. Design of the reaction node. Selection, design and modeling of reactors.

6. Design of the separation node. Types of separation equipment and processes.

7. Design and modeling of the most important separation equipment. Utilization of synthesis for the design of separation trains.

8. Design of heat exchange. Selection and design of heat exchangers.

9. Design of other separation equipment. Solids processing.

10. Heat integration design. Pinch methods and pinch analysis. Synthesis of heat exchanger networks. Design of the utility subsystem.

11. Design of the measuring and control system for a process. Selection of measurement location for providing material and enthalpy balances of a process.

12. Economical aspects of process design. Structure of the process economics, basic cash flow. Estimations of capital costs for a new process. Estimation of the cost of typical unit operations.

13. Aspects of process safety and reliability within the process design. Ecological aspects of process design.

14. Project management and control. Recording of project materials and documentation. Legislative aspects of process design.

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

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

Chemické inženýrství I (doporučeno i II)

Procesní a systémové inženýrství

Chemical Engineering I (possibly also II)

Process and System Engineering