Mehaničke i toplinske operacije

Kod

Nositelj/i predmeta

Suradnici

Status predmeta

Ciljevi predmeta

Upoznati studente sa zakonitostima i mehanizmima prijenosa koje prate provedbu mehaničkih i toplinskih operacija kao i s pretvorbama koje nastaju uslijed njihovih djelovanja. Upoznavanje s osnovnim principima dimenzioniranja procesne opreme i odabira optimalnih procesnih uvjeta pri provedbi mehaničkih i toplinskih operacija s osvrtom na utrošak energije i kvalitetu konačnog proizvoda.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon položenog ispita od studenta se očekuje da zna:
- objasniti mehanizme kojim se odigravati određene mehaničke ili toplinska operacija,
- uočiti glavne otpore prilikom provedbe pojedine operacije te navesti mogućnost ubrzavanja procesa,
- primjenom izraza za dimenzioniranje objasniti funkcionalnu ovisnost veličina karakterističnih za određeni sustav,
- navesti najčešće korištene uređaje za izvođenje mehaničkih te toplinskih te detaljno opisati princip njihovog rada,
- za predloženi proces odabrati uređaje koji bi bili najučinkovitiji za njegovu optimalnu provedbu,
- navesti najčešće probleme koji se susreću u praksi pri provedbi mehaničkih i toplinskih operacija.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Pregled mehaničkih i toplinskih operacija u kemijskom procesnom inženjerstvu.
2. tjedan: Karakterizacija grubo disperznih sustava. Stanje izmiješanosti i stanje disperznosti..
3. tjedan: Gravitacijsko taloženje, gravitacijski taložnici i njihovo dimenzioniranje.
4. tjedan: Teorijske postavke centrifugalnog taloženja. Uređaji za centrifugalno taloženje
5. tjedan: Filtracijske centrifuge. Geometrijske karakteristike i princip rada hidrociklona.
6. tjedan: Usitnjavanje; drobljenje i mljevenje. Uređaji za provedbu drobljenja i mljevenja
7. tjedan: Uređaji za otprašivanje. Princip rada ciklona i filtara za plinove, elektrofiltera i skrubera.
8. tjedan: Teorijske postavke apsorpcije i uređaji za njezinu provedbu.
9. tjedan: Teorijske osnove procesa kristalizacije.
10. tjedan: Industrijska kristalizacija i uređaji za njezinu provedbu.
11. tjedan: Izluživanje. Uređaji za provedbu izluživanja.
12. tjedan. Ekstrakcija. Uređaji za provedbu ekstrakcije.
13. tjedan: Uporaba membranskih procesa odvajanja u kemijskom inženjerstvu.
14. Miješanje u višefaznim sustavima. Suspendiranje plutajućih i sedimentirajućih čestica.
15. Miješanje u višefaznim sustavima. Disperzija plina u kapljevini.
Laboratorijske vježbe:
Granulometrijska analiza - mikroskopska metoda i metoda prosijavanjem. Primjena analitičkih funkcija raspodjela.
Gravitacijsko taloženje - dimenzioniranje kontinuiranog taložnika na temelju taložnih karakteristika suspenzije.
Mljevenje - određivanja stupnja usitnjavanja tijekom procesa mljevenja.
Kristalizacija - određivanje kinetike nukleacije i rasta kristala.
Miješanje - određivanje uvjeta miješanja na vrijeme homogenizacije kapljevina te postizanja stanja potpune suspenzije u reaktoru.
Adsorpcija - određivanje utjecaja temperature i površine adsorbenta na brzinu adsorpcije
Ekstrakcija – određivanja broja koncentracijskih stupnjeva
Terenska nastava:
Gravitacijsko taloženje - princip rada kružnog gravitacijskih taložnika (postrojenje za pročišćavanje voda, Trilju)
Gravitacijsko taloženje - princip rada gravitacijskog taložnika s horizontalnim protjecanjem (postrojenje za pročišćavanje voda, Sinj)
Centrifugiranje: određivanje optimalnih uvjeta rada centrifuge s diskovima (postrojenje za obradu zauljenih voda Cian, Solin)
Određivanje optimalnih uvjeta rada pužnog dekantera. ((postrojenje za obradu zauljenih voda Cian , Solin)).
Mljevenje -- Kontrola procesa mljevenje klinkera u industrijskom kugličnom mlinu bubnju (tvornica cementa - Cemex, Kaštel Sućurac).
Otprašivanje - određivanje optimalnih uvjeta rada vrećastih filtara (tvornica cementa - Cemex, Kaštel Sućurac).

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Uredno pohađanje nastave (predavanja i seminari) u iznosu od 80 % te uspješno završene laboratorijske vježbe i terenska nastava.