Projektiranje procesa

NAZIV PREDMETA Projektiranje procesa

Kod

KTM107

Godina studija

1.

Nositelj/i predmeta

Prof. dr. sc. Nediljka Vukojević Medvidović

Bodovna vrijednost (ECTS)

7.0

Suradnici

Način izvođenja nastave (broj sati u semestru)

P S V T

30

30

0

0

Status predmeta

Obvezni

Postotak primjene e-učenja

0 %

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta

Studenti će se upoznati s temeljnim principima i metodologijom projektiranja procesa i uređaja kemijske procesne industrije, kao i s osnovama ekonomske ocjene investicije u kemijskoj procesnoj industriji.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

 

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

Nakon položenog ispita student je sposoban:
- definirati faze u projektiranju i modifikaciji kemijskih procesa
- odabrati optimalnu lokaciju postrojenja
- objasniti istraživanja i razvoj procesa u laboratorijskom i poluindustrijskom postrojenju
- primijeniti tehniku povećavanja procesa i uređaja kemijske procesne industrije
- ocijeniti financijski učin investiranja
- objasniti sintezu, optimizaciju i oponašanje procesnih shema
- provesti sintezu mreže izmjenjivača primjenom pinch analize
- dimenzionirati uređaje za prijenos topline, kontinuirane destilacije višekomponentne smjese, odvajala, cjevovoda.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Uvodno predavanje: Projektiranje, optimizacija, održivi razvoj. Koraci u razvoju i projektiranju novih procesnih postrojenja. Voditelj projekta.
2. tjedan: Od ideje do proizvoda. Ideja. Prethodni radovi. Studija izvedivosti. Numerički primjer. Razvoj i ocjena. Projektiranje i nabava opreme. Projektni inženjering. Procesni inženjering. Izgradnja i puštanje u rad postrojenja.
3. tjedan: Lokacija postrojenja. Opći faktori lokacije. Metode valorizacije faktora lokacije. Numerički primjeri.
4. tjedan: Razvoj procesa. Istraživanje procesa u laboratorijskom i industrijskom mjerilu.
5. tjedan: Povećavanje procesa i uređaja kemijske procesne industrije. Princip sličnosti. Modeli i metode povećavanja u kemijskom inženjerstvu. Numerički primjeri.
6. tjedan: Ocjena procesa. Ocjena financijskog učina investiranja. Procjena troškova investicije. Procjena troškova proizvodnje. Metode ocjene financijskog učina investiranja. Numerički primjeri.
7. tjedan: Procesno projektiranje. Projektni zadatak. Sinteza, optimizacija i oponašanje procesnih shema. Postavljanje bilance. Numerički primjeri.
8. tjedan: Sinteza i integracija procesa. Hijerarhijski pristup. Model lukovice. Holistički pristup u integraciji procesa. Pinch analiza. Sinteza mreže izmjenjivača topline pinch analizom.
9. tjedan: Grafička metoda. Analitička metoda temperaturnih intervala. Izvedba mreže izmjenjivača ispod i iznad pincha. Numerički primjeri.
10. tjedan: Uređaji za prijenos topline. Klasifikacija. Izmjenjivači tipa cijevni snop u plaštu. Analiza procesa prijenosa topline. Proračun izmjenjivača topline pomoću srednje logaritamske razlike temperature. Proračun izmjenjivača topline pomoću toplinskog stupnja djelovanja.
11: tjedan: Dimenzioniranje izmjenjivača topline. Toplinski proračun. Mehanički proračun. Numerički primjeri.
12. tjedan. Određivanje optimalne debljine izolacije. Numerički primjer.
13. tjedan: Dimenzioniranje destilacijskih kolona. Višekomponentne smjese. Raspodjela komponenti. Ravnoteža para-kapljevina. Temperature vrelišta i rosišta. Izračunavanje Underwodova parametra  Newtonovom metodom. Numerički primjeri.
14. tjedan: Dimenzioniranje kontinuirane destilacije višekomponentne smjese. Toplinska dužnost kondenzatora i rebojlera. Numerički primjeri.
15. tjedan: Dimenzioniranje odvajala. Dimenzioniranje cjevovoda. Numerički primjeri.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Prisustvovanje predavanjima u iznosu od 80 % ukupne satnice, a seminaru 100% od ukupne satnice.

Praćenje rada studenata (upisati udio u ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS bodova odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta):

Pohađanje nastave

3.0

Istraživanje

0.0

Praktični rad

0.0

Eksperimentalni rad

0.0

Referat

0.0

 

 

Esej

0.0

Seminarski rad

2.5

 

 

Kolokviji

0.5

Usmeni ispit

0.5

 

 

Pismeni ispit

0.5

Projekt

0.0

 

 

Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

Cjelokupni ispit može se položiti preko tri kolokvija tijekom semestra. Tri kolokvija su pismene provjere iz predavanja i seminara. Prag prolaznosti je 60%.
Studenti koji nisu položili ispit putem kolokvija polažu ispit preko pismene i usmene provjere u redovitim ispitnim rokovima. Prag prolaznosti je 60%.
Položeni jedan ili dva kolokvija (prethodna aktivnost) ne vrijede u ljetnom ispitnom roku.
Ocjene: 60%-69% - dovoljan, 70%-79% - dobar, 80%-89% -vrlo dobar, 90%-100% - izvrstan.

Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija)

Naslov

Broj primjeraka u knjižnici

Dostupnost putem ostalih medija

R. Sinnott, G. Towler, Chemical Engineering Design, Fift Edition, Butterworth-Heinemann, Amsterdam, 2009.

1

W. D. Seider, J. D. Seader, D. R. Lewin: Product & Process Design Principles, Synthesis, Analysis, and Evaluation, Second Edition, John Wiley & Sons Inc. New York, 2004.

1

R. Smith: Chemical Process Design, McGraw-Hill New York, 1995.

1

W. D. Seider, J. D. Seader, D. R. Lewin: Process Design Principles, Synthesis, Analysis, and Evaluation, John Wiley & Sons Inc. New York, 1999.

1

F. Šef, Ž. Olujić: Projektiranje procesnih postrojenja, SKTH/Kemija u industriji Zagreb, 1988.

1

E. Beer: Priručnik za dimenzioniranje uređaja kemijske procesne industrije, HDKI/Kemija u industriji Zagreb, 1994.

1

E. Beer: Destilacija, HDKI /Kemija u industriji Zagreb, 2006.

1

M. S. Peters, K. D. Timmerhaus: Plant Design and Economics for Chemical Engineers, McGraw-Hill New York, 2003.

1

A. Bejan: Heat transfer, John Wiley and Sons Inc. New York, 1993.

1

Dopunska literatura

R.H. Perry i sur.: Perry’s Chemical Engineer’s Handbook, Seventh Edition, McGraw-Hill New York, 1997.
J. M. Douglas: Conceptual Design of Chemical Processes, McGraw-Hill New York, 1988.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja

Praćenje kvalitete i uspješnosti obavljat će se na tri razine: (1) Sveučilišnoj; (2) Fakultetskoj, pomoću Povjerenstva za kontrolu kvalitete nastave; (3) Nastavničkoj razini.

Ostalo (prema mišljenju predlagatelja)

 Praćenje sugestija i reakcija polaznika tijekom semestra.
Studentska anketa.