PředmětyPředměty(verze: 965)
Předmět, akademický rok 2024/2025
  
Chemical Reactor Engineering - AM409018
Anglický název: Chemical Reactor Engineering
Zajišťuje: Ústav chemického inženýrství (409)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2021
Semestr: letní
Body: letní s.:4
E-Kredity: letní s.:4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Garant: Kočí Petr prof. Ing. Ph.D.
Záměnnost : M409018, N409076
Je záměnnost pro: M409018
Anotace -
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.
Poslední úprava: Kubová Petra (12.04.2018)
Výstupy studia předmětu -

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
Poslední úprava: Kubová Petra (12.04.2018)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) - angličtina

Student must pass a written test and an oral examination.

Poslední úprava: Grof Zdeněk (28.05.2019)
Literatura -

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, ISBN 978-80-7080-778-1

D: Fyzikální chemie (skripta VŠCHT Praha)

Poslední úprava: Grof Zdeněk (28.05.2019)
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků)

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

Poslední úprava: Kubová Petra (12.04.2018)
Sylabus -

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.

Poslední úprava: Kubová Petra (12.04.2018)
Studijní opory -

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

Poslední úprava: Kubová Petra (12.04.2018)
Studijní prerekvizity -

Chemické inženýrství I.

Fyzikální chemie I.

Poslední úprava: Kubová Petra (12.04.2018)
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
 
VŠCHT Praha