Osnove kemijskog inženjerstva

Kod

Nositelj/i predmeta

Suradnici

Status predmeta

Ciljevi predmeta

Stjecanje znanja o principima prijenosa količine gibanja, topline i tvari po načelu jedinstvenog pristupa prijenosnim pojavama. Ta znanja predstavljaju osnovu tehnoloških (jediničnih) operacija, te su toga neophodna za potpunije razumijevanje procesnog kemijskog inženjerstva.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

Upisane ili položene Vježbe iz Osnova kemijskog inženjerstva

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

Nakon položenog ispita od studenta se očekuje da:
- primijeni zakone očuvanja pri strujanju fluida
- identificira i analizira molekulske i vrtložne mehanizme prijenosa količine gibanja, energije i tvari
- uoči glavne otpore kod prijenosnih pojava kao i mogućnost intenziviranja prijenosa u određenim jediničnim operacijama
- razlikuje ključne parametre kod mehaničkih, toplinskih i difuzijskih jediničnih operacija kemijske industrije

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Opće postavke kemijskog inženjerstva. Pojam sustava. Procesne varijable. Definicija i podjela procesa. Opći prikaz procesne sheme.
2. tjedan: Uvod u bilancu materijala i energije. Opća jednadžba bilance materijala. Postavljanje i rješavanje bilanci tvari za kontinuirane, polukontinuirane i šaržne procese.
3. tjedan: Osnovne postavke bilance energije. Bilanca energije otvorenih i zatvorenih sustava.
4. tjedan: Temeljne postavke prijenosnih pojava. Definiranje brzine prijenosa i gustoće toka (fluks) prijenosnih pojava. Molekularni i vrtložni mehanizmi prijenosa.
5. tjedan: Zakoni očuvanja pri strujanju fluida: Zakon kontinuiteta, Zakon očuvanja količine gibanja i Bernoullijev teorem.
6. tjedan: Strujanje fluida. Karakteristike laminarnog i turbulentnog strujanja. Teorija graničnog sloja. Određivanje pada tlaka u cijevima i fazonskim djelovima.
7. tjedan: Temeljne postavke optjecanja. Brzina padanja čestica u fluidu. Teorijske postavke neometanog taloženja.
8. tjedan: Strujanje fluida kroz nakupine čestica. Fluidizacija. Filtracija.
9. tjedan: Osnovni principi prijenosa topline. Molekularni mehanizam prijenosa topline (kondukcija). Prijenos topline prisilnom i prirodnom konvekcijom. Isijavanje.
10. tjedan: Industrijski primjeri prijenosa topline. Uređaji koji se koriste za prijenos topline u kemijskom inženjerstvu.
11. tjedan: Teorijske postavke prijenosa tvari. Molekularna difuzija. Prijenos tvari ekvimolarnom protustrujnom i jednokomponentnom difuzijom. Prijenos tvari prisilnom i prirodnom konvekcijom
12. tjedan: Međufazni prijenos tvari (prolaz tvari). Analogije prijenosa količine gibanja, prijenosa topline i prijenosa tvari.
13. tjedan: Jedinične operacije u kojima je zastupljen prijenos tvari. Apsorpcija i uređaji za njenu provedbu.
14. tjedan: Teorijske osnove destilacije i načini njene provedbe u industriji.
15. tjedan: Kristalizacija. Utjecaj procesnih parametara na finalni produkt kristalizacije

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Prisustvovanje predavanjima i seminarima u iznosu od 80 % ukupne satnice, laboratorijske vježbe 100 %.