Chemical engineering B is part of a two-semester course of Chemical Engineering for the Chemistry stream at the bachelor's level. It introduces key concepts of unit operations, their quantitative description, scale-up, and design in the context of industrial R&D. The course covers unit operations based on the momentum, heat and mass transfer, such as chemical reactors, separation processes (extraction, absorption, distillation, adsorption, membrane-based separations), particulate processes (agglomeration, milling), and finally with the basics concepts of process design.
Last update: Kubová Petra (04.12.2017)
Dvousemestrální předmět Chemické inženýrství A/B pro obor Chemie je zaměřen na dovednosti užitečné při vývoji nových technologických procesů v kontextu průmyslového R&D, zejména pak při přenosu procesu z laboratorního do provozního měřítka. Studenti se seznámí s elementárními jevy sdílení hmoty, tepla a hybnosti, dále pak s principy činnosti a výpočetními postupy pro návrh jednotlivých typů aparátů (chemické reaktory, separační zařízení, zařízení pro hydrodynamické, částicové a tepelné procesy), a konečně s metodologií pro syntézu celého procesu.
Last update: Kubová Petra (04.12.2017)
Aim of the course -
Students will be able to:
describe the principles of selected unit operations
carry out design and analytical calculations for these unit operations
make rational choice of process alternatives
Last update: Kubová Petra (04.12.2017)
Studenti budou umět:
Popsat principy vybraných jednotkových operací v chemicko-technologických procesech
Provádět orientační výpočty návrhové i kontrolní u vybraných jednotkových operací
Navrhovat jednodušší technologické procesy a diskutovat jejich parametry
Last update: Kubová Petra (04.12.2017)
Course completion requirements -
assessment, exam
Last update: Štěpánek František (01.01.2018)
zápočet, zkouška
Last update: Štěpánek František (01.01.2018)
Literature -
R: Schreiberová et al.: Chemické inženýrství I, skriptum VŠCHT v Praze, 3. ed. 2011 (in Czech)
A: J. R. Couper et al.: Chemical Process Equipment Selection and Design, Butterworth-Heinemann, 2010
A: Holdich, R.: Fundamentals of Particle Technology, Midland Information Technology & Publishing, Shepshed, U. K. 2002, ISBN 0-9543881-0-0
Last update: Kubová Petra (04.12.2017)
Z: Schreiberová L. a kol.: Chemické inženýrství I, skriptum VŠCHT v Praze, 3. vyd. 2011
Z: Jahoda M., Schreiber I. a kol., Chemické inženýrství II, skriptum VŠCHT Praha, 2018
D: J. R. Couper et al.: Chemical Process Equipment Selection and Design, Butterworth-Heinemann, 2010
D: Holdich, R.: Fundamentals of Particle Technology, Midland Information Technology & Publishing, Shepshed, U. K. 2002, ISBN 0-9543881-0-0
Last update: Jahoda Milan (23.02.2018)
Syllabus -
1. Chemical reactors I (CSTR, PFR, batch reactor).
2. Chemical reactors II (non-isothermal reactors, heterogeneous catalytic reactions).
3. Fundamentals of mass transfer (diffusion, mass transfer coefficient, classification of diffusion separation processes, concept of equilibrium stage).
4. Liquid-liquid extraction.
5. Absorption.
6. Distillation I (flash and batch distillation).
7. Distillation II (design of distillation tower).
8. Adsorption and chromatography.
9. Membrane separation processes.
10. Particle size reduction.
11. Particle size enlargement.
12. Fundamentals of process design.
13. Form lab to production (scale-up, safety, techno-economic analysis).
14. Overview and comparison of unit operations
Last update: Kubová Petra (04.12.2017)
1. Chemické reaktory I (ideálně promíchávaný reaktor vsádkový a průtočný, reaktor s pístovým tokem, látková a enthalpická bilance).
2. Chemické reaktory II (vícefázové reaktory, heterogenní katalýza, stabilita reaktoru).
3. Základy sdílení hmoty (konvekce a difuse, analogie mezi sdílením hmoty a tepla). Typy výměníků hmoty (stupňový a spojitý kontakt fází). Bilance rovnovážného separačního stupně.
4. Kapalinová extrakce: extraktory, jednostupňová, opakovaná a protiproudá extrakce.
5. Absorpce, typy absorbérů, počet rovnovážných stupňů, výška výplně.
6. Destilace a rektifikace I (mžiková a vsádková destilace binárních směsí).
7. Destilace a rektifikace II (kontinuální rektifikace binárních a vícesložkových směsí, návrh destilační kolony).
8. Základy adsorpce a chromatografie.
9. Základy membránových separačních procesů.
10. Mechanické procesy: mletí.
11. Mechanické procesy: granulace.
12. Základy procesního designu (strategie výběru jednotkových operací a aparátů, syntéza procesu, konceptuální a detailní návrh procesu).
13. Zvětšování měřítka (laboratorní sbběr dat, výpočetní vs. experimentální scale-up).
