PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Process and System Engineering - AM409003
Anglický název: Process and System Engineering
Zajišťuje: Ústav chemického inženýrství (409)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:5
E-Kredity: letní s.:5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Garant: Kohout Martin Ing. Ph.D.
Valenz Lukáš Ing. Ph.D.
Šoóš Miroslav doc. Ing. Ph.D.
Záměnnost : M409003, N409025
Je záměnnost pro: M409003
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)
Předmět by měl být pro posluchače pokračováním základního a nadstavbových kurzů chemického inženýrství se současnou aplikací vědomostí z matematiky, fyzikální chemie a některých dalších předmětů. Lze jej chápat jako úvod do procesního (chemického) inženýrství se zaměřením na nástroje, které se v tomto oboru využívají. Zejména se jedná o systémové inženýrství jako obecnou metodiku řešení různých úloh týkajících se velkých komplexních systémů. Hlavním probíraným nástrojem jsou simulační metody, které si posluchači osvojí i prakticky při práci se špičkovými simulačními programy. V dalších tématech se jedná o dílčí nástroje, jako jsou bilance, optimalizace a syntéza procesů. V závěru se prezentují i základní představy o procesním designu, jeho náplni, fázích při designu procesu a používaných nástrojích.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Kohout Martin Ing. Ph.D. (16.02.2018)

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 metody optimalizace a syntézy procesů

Literatura -
Poslední úprava: Kohout Martin Ing. Ph.D. (16.02.2018)

  1. Z: Šoóš M., Kohout M., Valenz L, Vaněk T.: Přednášky pro PSI. Elektronická forma, 2017.
  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.

Studijní opory -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)

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

Sylabus -
Poslední úprava: Kohout Martin Ing. Ph.D. (16.02.2018)

  1. Úvod. Chemické procesní inženýrství, simulační programy a jejich architektura. Technologická, proudová a další schémata používaná v procesním inženýrství. Fyzikálně-chemické modely pro simulační výpočty. Stavové chování. Fázové rovnováhy. Databáze fyzikálně-chemických dat.
  2. Fyzikálně-chemické modely pro simulační výpočty. Stavové chování. Fázové rovnováhy. Databáze fyzikálně-chemických dat.
  3. Matematické modely pro chemické procesní inženýrství. Stacionární simulace a metody simulačního výpočtu pro stacionární simulaci. Sekvenčně modulární metody. Příklady modelů nejjednodušších jednotkových operací (čerpadla, kompresory, turbíny, tlakové ztráty na reálném potrubí), stupně volnosti.
  4. Tepelné výměníky, návrhový výpočet aparátů a optimalizace, integrace tepla. Úvod do syntézy topologie procesu. Pinch-point metody. Návrh integrace tepla - syntéza sítě tepelných výměníků.
  5. Prosté složkové separátory a modelování separačních kolon pro stacionární simulaci. Jednostupňové separace. Patrové a plněné separační kolony na bázi rektifikace a speciální metody jejich výpočtu.
  6. Patrové a plněné separační kolony - extrakce a absorpce. Stupně volnosti a speciální metody jejich výpočtu.
  7. Problém s recykly. Dekompozice. Numerické metody pro optimalizační výpočty.
  8. Přednáška zvaných hostí z průmyslu, Projekt 1
  9. Reaktory. Metody výpočtu stechiometrických a rovnovážných reaktorů. Ideálně míchaný průtočný reaktor (CSTR), trubkový reaktor s pístovým tokem (PFR). Vícenásobný ustálený stav, parametrická citlivost a runaway.
  10. Dynamická simulace. Numerické metody pro řešení dynamických modelů.
  11. 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.
  12. Přednáška zvaných hostí z průmyslu, Projekt 2
  13. Optimalizace. Vybrané příklady optimalizačních úloh v chemickém procesním inženýrství. Optimalizace procesu z hlediska ekonomiky procesu.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Práce na individuálním projektu 1,5 42
Příprava na zkoušku a její absolvování 0,5 14
Účast na seminářích 1 28
5 / 5 140 / 140
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 10
Protokoly z individuálních projektů 60
Ústní zkouška 30

 
VŠCHT Praha