This subject is an introduction to the field of universal simulation programs applicable in design of new chemical processes in putting the accent on practical use of existing software. The problem-oriented approach is applied in this subject, i.e. the student will solve the balance and simulation tasks arising in the description of behaviour of technological units and their systems using universal simulation software.

Předmět je úvodem do problematiky využívání univerzálních simulačních programů při návrhu nových chemických technologií s důrazem na praktické používání existujícího software. Předmět je problémově orientovaný, t.j. student bude postupně řešit bilanční a simulační úlohy vznikající při studiu chování jednotlivých technologických uzlů a jejich soustav v oblasti chemické technologie s použitím univerzálních simulačních programů.

J.Poživil, T.Vaněk, B.Bernauer: Procesní inženýrství, skripta VŠCHT, Praha 1997.

R.Smith: Chemical Process Design, McGraw-Hill,N.Y. 1995.

1. Types of projects in chemical process design, hierarchy in design of chemical processes.

2. The role of simulation computation in design of new or optimization of existing chemical processes, structure of equations-based universal simulation programs, available software overview.

3. Physical and chemical data in universal simulation programs, choice of thermodynamic model, state behaviour, phase equilibria, electrolytes, properties estimation.

4. Material and energy streams, solids, pseudo-components.

5. Balance scheme development, mass and energy balances, recycles, methods of solutions of large systems of nonlinear equations.

6. Simulation, sequential and global approach, design specification, sensitivity.

7. Models of chemical reactors, modules of chemical reactors in simulation programs.

8. Models of separators of homogeneous and heterogeneous mixtures.

9. Heat management in chemical processes, heat exchangers a heat exchanger networks.

11. Heat management in reactor-exchanger systems, optimal temperature profile.

12. Chemical reactor-separator design.

13. Dynamic simulation, chemical process control.

14. Local and global process optimization.

1.Typy projektů při návrhu chemicko-technologického procesu, hierarchická posloupnost při vývoji návrhu chemického procesu.

2. Úloha simulačních výpočtů při návrhu nového nebo optimalizaci existujícího procesu, struktura rovnicově orientovaných universálních simulačních programů, přehled dostupného software.

3. Fyzikálně-chemická data v universálních simulačních programech, výběr vhodného termodynamického modelu, stavové chování, fázové rovnováhy, elektrolyty, odhady fyzikálně-chemických vlastností.

4. Materiálové a energetické proudy, pevné látky, pseudosložky.

5. Sestavení bilančního schematu, hmotnostní a enthalpické bilance, recykly, metody řešení rozsáhlých soustav nelineárních rovnic.

6. Simulační výpočet, sekvenční a globální přístup, návrhový výpočet, parametrická studie.

7. Modely chemických reaktorů, jejich realizace v simulačních programech.

8. Modely separátorů homogenních a heterogenních směsí.

9. Využití tepla v chemických procesech, výměníky tepla, jejich soustavy.

11.Využití tepla v soustavách reaktor-výměník, optimální teplotní profil reaktoru, jeho realizace.

12.Současný návrh reaktoru a separačního zařízení.

13.Dynamická simulace, řízení chemického procesu.

14.Dílčí a celková optimalizace procesu.