Studenti budou umět:

Formulovat úlohy procesního designu na různých úrovních (předběžný až detailní design)

Využívat různé nástroje jako simulace, bilance a optimalizace při procesním designu

Provádět integraci procesu, zejména integraci tepla za pomocí "pinch-point" metod

Navrhovat z procesně-inženýrského hlediska aparáty různého typu, zejména reaktory, separační zařízení, tepelné výměníky

Používat ekonomické a enviromentální nástroje, vyhodnocovat ekonomiku procesu a navrhovat "cash-flow"

Students will be able to:

Formulate the tasks of process design on different levels (from preliminary to detailed design)

Use various tool as simulation, balancing and optimization during the design of a process

Provide process integration, especially the heat integration employing pinch-point methods

Design various equipment from the process engineering view, especially reactors, separation equipment, heat exchanger

Use economic and environmental tools, evaluate the process economics and to propose the cash-flow

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

D: Václavek V., Eckert E., Vaněk T.: Základy chemického systémového inženýrství.Skriptum VŠCHT Praha 1990.

D: Poživil J., Vaněk T., Bernauer B.: Procesní systémové inženýrství. Skriptum VŠCHT Praha, 1997, reedice 2006.

D: Smith R.: Chemical Process Design and Integration.John Wiley, 2005 (ISBN 0-471-48681-7).

D: Sinnot R.K.: Chemical Engineering Design. 4th ed. Elsevier, 2005 (ISBN 0-7506-6338-6).

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).

D: Walas S.M.: Chemical Process Equipment. Selection and Design. Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering, 1990 (ISBN 0-7506-9385-1).

D: Dimian A.C.: Integrated Design and Simulation of Chemical Processes. Elsevier, 2003.

D: Douglas J.M.: Conceptual Design of Chemical Processes. McGraw-Hill, 1988.

R. Šoóš M., Kohout M., Valenz L., Vaněk T.: Selected lectures (electronic form).

R. Smith R.: Chemical Process Design and Integration. J.Wiley, 2005.

R. Stanley M. Walas: Chemical Process Equipment. Selection and Design. Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering. Montvale Avenue Stoneham, MA 02180, U.S.A.

A. Sinnot R.K.: Chemical Engineering Design. 4th ed. Elsevier, 2005.

A. Dimian A.C.: Integrated Design and Simulation iof Chemical Processes. Elsevier, 2003.

A. 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).

1. Úvod do procesního inženýrství a designu. Rovnicově-orientovaný přístup (ROP) pro stacionární simulaci. Globální rovnicově-orientované metody. Numerické metody pro rovnicově-orientovanou simulaci.

2. Modelování dopravy kapalin a plynů s využitím ROP.

3. Optimalizace sítě tepelných výměníků. Pinch-point metody. Syntéza sítě tepelných výměníků s využitím ROP.

4. Modelování separačních kolon pro stacionární simulaci s využitím ROP.

5. Modelování separačních kolon pro stacionární simulaci s využitím ROP, pokr.

6. Problém s recykly. Využití ROP.

7. Modelování komplexních směsí, destilační křivky, pseudosložky, charakterizace ropy a ropných frakcí.

8. Reaktory. Ideálně míchaný průtočný reaktor (CSTR), trubkový reaktor s pístovým tokem (PFR). Vícenásobný ustálený stav, parametrická citlivost a runaway.

9. Otázky bezpečnosti a spolehlivosti při designu procesu.

10. Dynamická simulace, návrh měřicího a řídicího systému procesu. Návrh měřicích míst pro provádění materiálových a entalpických bilancí procesu.

11. Dynamická simulace, návrh měřicího a řídicího systému procesu, pokr.

12. Ekonomické aspekty procesního designu. Struktura ekonomiky procesu, základní peněžní toky ("cash flow"). Odhady kapitálových nákladů na nový proces. Odhady pořizovacích nákladů pro typické jednotkové operace.

13. Přednáška hosta z průmyslu.

1. Introduction into the process engineering and design. Equation-oriented (EO) approach for steady-state simulation. Global EO numerical methods.

2. Modelling of liquid and gas transport in pipe networks - EO approach.

3. Optimization of heat-exchanger networks. Pinch-point methods. Synthesis of heat-exchanger networks - EO approach.

4. Steady state modelling of separation columns - EO approach.

5. Steady state modelling of separation columns - EO approach, cont.

6. Recycle problems - EO approach.

7. Modelling of complex mixtures. Distillation curves, pseudo-components, oil fraction characterization and separation modelling.

8. Reactors. Continuous stirred tubular reactors (CSTR), plug flow reactors (PFR). Multiplicity of steady states, parametric senzitivity, runaway.

9. Aspects of process safety and reliability within the process design.

10. Dynamic simulation. Design of the measuring and control system for a process. Selection of measurement location for providing material and enthalpy balances of a process.

11. Dynamic simulation, cont.

12. Economical aspects of process design. Structure of the process economics, basic cash flow. Estimations of capital costs for a new process. Estimation of the cost of typical unit operations.

13. Lecture of invited guests from industry.

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

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

Chemické inženýrství I (doporučeno i II)

Procesní a systémové inženýrství

Chemical Engineering I (possibly also II)

Process and System Engineering