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

Students will be able to:

• use simulation methods as a tool for process (chemical) engineering

• actively use up-to-date simulation programs

• use balance calculations in industrial scales

• apply optimization and process syntheses at a basic level

Z: Šoóš M., Kohout M., Valenz L, Vaněk T.: Přednášky pro PSI. 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 iof Chemical Processes. Elsevier, 2003.

R: Šoóš M., Kohout M., Valenz L, Vaněk T.: Lecture notes for PSE. Electronic form, 2017.

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

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

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).

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

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

1. Úvod do PSI. Základy práce se simulačním programem AspenPlus. Fyzikálně-chemické modely pro simulační výpočty. Stavové chování. Fázové rovnováhy. Databáze fyzikálně-chemických dat.

2. Materiálová bilance. Modelování základních jednotkových operací a proudů - mísiče, děliče, čerpadla, kompresory, turbíny, tlakové ztráty na reálném potrubí.

3. Enthalpická bilance - tepelné výměníky, návrhový výpočet aparátů a optimalizace, integrace tepla. Úvod do syntézy topologie procesu. Pinch-point metody. Návrh integrace tepla - syntéza sítě tepelných výměníků.

4. Prosté složkové separátory a modelování separačních kolon pro stacionární simulaci. Jednostupňové separace.

5. Patrové a plněné separační kolony na bázi rektifikace (rovnováha kapalina-pára) a speciální metody jejich výpočtu.

6. Patrové a plněné separační kolony - extrakce (rovnováha kapalina-kapalina) a absorpce (kapalina-plyn). Problém s recykly. Dekompozice.

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

8. Modelování procesů s pevnou fází - úvod, populační bilance a metody řešení.

9. Modelování procesů s pevnou fází - tvorba pevné fáze (krystalizace).

10. Modelování procesů s pevnou fází - tvorba pevné fáze (granulace).

11. Modelování procesů s pevnou fází - čištění, separace pevná fáze-kapalina (filtrace).

12. Modelování procesů s pevnou fází - čištění, separace pevná fáze-kapalina (sušení).

13. Modelování procesů s pevnou fází - klasifikace (sítování, mletí).

1. Introduction to PSE. Basic introduction to simulation in AspenPlus software. Thermodynamic models for simulation. Databases of physical and chemical properties.

2. Material balances. Modelling of basic unit operations and streams - mixers, splitters, pumps, compresors, turbines, pressure drop in real pipe.

3. Enthalpy balance - heat exchangers, design problem and optimization. Synthesis. Pinch-point methods. Design of heat exchanger networks and separation trains. Heuristical and evolutional algorithms.

4. Component splitters and separation columns steady-state modelling. One-stage separation (flash).

5. Special methods for rectification columns calculations - vapor-liquid equilibrium.

6. Packed and plate columns for extraction (liquid-liquid) and absorption (gas-liquid). Recycle problems. Decomposition.

7. Reactors. Continuous stirred tubular reactor (CSTR) and plug flow reactor (PFR). Multiplicity of steady states, parametric sensitivity and run-away.

8. Modelling of solid phase processes - introduction, population balances and their solution.

9. Modelling of solid phase processes - solid phase formulation (crystalization).

10. Modelling of solid phase processes - solid phase formulation (granulation).

11. Modelling of solid phase processes - solid phase-liquid separation (filtration).

12. Modelling of solid phase processes - solid phase-liquid separation (drying).

13. Modelling of solid phase processes - solid phase classification (screaning, milling).

http://uchi.vscht.cz/

http://uchi.vscht.cz/

Nutně Chemické inženýrství I. Je vítáno absolvování Chemického inženýrství II, případně III. Fyzikální chemie a/nebo Technická termodynamika. Dobrá orientace v matematice, případně absolvování některého předmětu z numerické matematiky.

Necessary Chemical Engineering I. It is welcome to graduate in Chemical Engineering II or III. Physical Chemistry and / or Technical Thermodynamics. Good orientation in mathematics, or graduation of any subject from numerical mathematics.