PředmětyPředměty(verze: 808)
Předmět, akademický rok 2017/2018
  
Inženýrství chemických reaktorů - N409076
Anglický název: Chemical Reactor Engineering
Zajišťuje: Ústav chemického inženýrství (409)
Platnost: od 2012
Semestr: letní
Body: letní s.:4
E-Kredity: letní s.:4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)Rozvrh není zveřejněn, proto je tento údaj pouze informativní a může se ještě měnit.
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Garant: Grof Zdeněk Ing. Ph.D.
Lindner Jiří Ing. Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: Grof Zdeněk Ing. Ph.D. (22.06.2016)

Náplní předmětu je inženýrský popis základních typů chemických reaktorů (tj. vsádkový, polovsádkový, průtočný, trubkový) včetně vybraných moderních zařízení (fotochemické reaktory a bioreaktory, membránové reaktory, mikroreaktory). Tento popis zahrnuje materiálové a entalpické bilance pro daný typ reaktoru, rovnováhu a kinetiku reakce včetně diskuze reakčního mechanismu, adsorpci reaktantů na povrchu katalyzátoru a transport hmoty v porézní částici katalyzátoru, polymerační reakce. Předmět navazuje na znalosti získané v předmětech Chemické inženýrství a Fyzikální chemie.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Grof Zdeněk Ing. Ph.D. (22.06.2016)

Studenti budou umět:

  • Sestavit matematický model popisující děje v běžných typech chemických reaktorů včetně bioreaktorů.
  • Diskutovat vliv různých provozních parametrů (např. doba zdržení, teplota) na výkon a efektivitu (tj. stupeň konverze nebo selektivitu) daného reaktoru a pomocí matematického modelu najít optimální parametry reaktoru.
  • Rozumět a kvantitativně popsat vnitřní a vnější transport hmoty a adsorpci v heterogenních katalyzátorech
Literatura -
Poslední úprava: Grof Zdeněk Ing. Ph.D. (16.07.2013)

Z: Fogler H. S., Essentials of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall 2011, ISBN 978-0-13-714612-3

D: Fogler H. S., Elements of Chemical Reaction Engineering 4-th. Ed., Prentice Hall 2006, ISBN 0-13-127839-8

D: Davis M. E. and Davis R.J., Fundamentals of Chemical Reaction Engineering, McGraw-Hill 2003, ISBN 0-07-245007-X

D: Schreiberová a kol: Chemické inženýrství I, skriptum VŠCHT Praha, 3. vyd. 2011

D: Fyzikální chemie (skripta VŠCHT)

Studijní opory -
Poslední úprava: Grof Zdeněk Ing. Ph.D. (06.11.2012)

http://www.vscht.cz/uchi/ped/ichr/materialy/materialy.html

http://www.grc.nasa.gov/WWW/CEAWeb/ceaThermoBuild.htm

http://webbook.nist.gov/

http://www.vscht.cz/fch/cz/pomucky/prednasky.html

Požadavky ke kontrole studia
Poslední úprava: Grof Zdeněk Ing. Ph.D. (16.05.2012)

Zápočet: Písemný test zaměřený na řešení výpočetně orientovaných problémů se bude psát v termínech vypsaných ve zkouškovém období. K získání zápočtu je potřeba získat hodnocení minimálně 50 bodů ze 100. Test je možné dvakrát opakovat.

Ústní zkouška: Podmínkou k účasti na ústní zkoušce je získání zápočtu. Student odpovídá na otázky ze dvou tematických okruhů. Každá otázka je hodnocena 50 body, k úspěšnému složení zkoušky je nutné získat z každé otázky minimálně 20 bodů.

Výsledné hodnocení: Součet bodů dosažených v písemném testu a na ústní zkoušce se převede na výslednou známku podle tabulky:

Celkový součet bodů / Klasifikace

0 -100 / F

100-119 / E

120-139 / D

140-159 / C

160-179 / B

180-200 / A

Sylabus -
Poslední úprava: Grof Zdeněk Ing. Ph.D. (22.06.2016)

1. Úvod. Reakční kinetika. Termochemie. Stechiometrie.

2. Reakční rovnováha.

3. Látkové bilance v základních typech reaktorů (vsádkový a průtočný ideálně míchaný, s pístovým tokem).

4. Entalpické bilance.

5. Trubkový reaktor s axiální disperzí.

6. Lokální látkové a entalpické bilance, Fickův a Fourierův zákon, rovnice kontinuity složky, Fourierova-Kirchhoffova rovnice.

7. Způsoby optimalizace průběhu vratných reakci. Selektivita a optimalizace výtěžku a produktu.

8. Mechanismy chemických reakcí.

9. Vyhodnocení reakční kinetiky z experimentálních dat.

10. Enzymové reakce. Bioreaktory.

11. Heterogenní katalyzátory - adsorpce, povrchová reakce, desorpce

12. Heterogenní katalyzátory - transport hmoty. Faktor účinnosti.

13. Distribuce dob prodlení v reaktorech. Neideální reaktory, model minimálního (segregovaný tok) a maximálního promíchávání.

14. Membránové, fotochemické a elektrochemické reaktory, mikroreaktory, laboratoře na čipu.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Grof Zdeněk Ing. Ph.D. (06.11.2012)

Chemické inženýrství I.

Fyzikální chemie I.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1,5 42
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 0,5 14
4 / 4 112 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Zkouškový test 50
Ústní zkouška 50

 
VŠCHT Praha