619-3021/01 – Procesní inženýrství II (PI II)
| Garantující katedra | Katedra fyzikální chemie a teorie technologických procesů | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti získají hlubší znalosti z procesního inženýrství v oblasti difúzních separačních procesů a speciálních reaktorů a dovedou tyto poznatky aplikovat na složitější technologické celky, které nejsou limitovány pouze technologií procesu, ale i samotnými zařízeními.
Studenti se budou umět orientovat ve výkresové dokumentaci, a budou schopni nakreslit vlastní PID a PFD schéma. Dále budou schopni navrhnout samostatné technologické celky nejen z pohledu materiálových a energetických toků, ale i z pohledu investičních a provozních nákladů.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Předmět doplňuje znalosti z předmětů Základy procesního inženýrství a Procesní inženýrství I. Dále prohlubuje znalosti z problematiky limitních stavů vybraných procesních zařízení. V neposlední řadě poskytuje základní seznámení s projektovým řízením technologických staveb.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
PREZENČNÍ STUDIUM
Podmínky pro získání zápočtu:
- vypracování a odevzdání 3 semestrálních výpočtových programů (celkové bodové ohodnocení programu zahrnuje jak obhajobu vypracovaného programu, tak zhodnocení obsahové a formální stránky odevzdaného programu)
Bodové hodnocení zápočtu:
- zápočet min. bodů 16
- zápočet max. bodů 30
V celkovém zisku bodového ohodnocení zápočtu musí být obsaženo nenulové hodnocení všech semestrálních výpočtových programů.
Bodové hodnocení zkoušky: zkouška kombinovaná
- písemná část zkoušky - max. 30 bodů - min. 15 bodů
- teoretická část zkoušky - max. 40 bodů - min. 20 bodů
V celkovém zisku bodového ohodnocení zkoušky musí být obsaženo jak nenulové hodnocení výpočtové zkouškové písemky, tak nenulové hodnocení vlastní ústní zkoušky, tzn. student musí absolvovat obě části zkoušky. Bodové hodnocení předmětu se získá součtem bodů za cvičení a za absolvování zkoušky, výsledná klasifikace je dána podmínkami ve Studijním a zkušebním řádu VŠB-TUO.
E-learning
Další požadavky na studenta
Další požadavky na studenta nejsou definovány.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Krystalizace. Rozpustnost pevných látek v kapalinách, popis tvaru krystalů,
principy krystalizace, nukleace, růst krystalů, typy krystalizátorů, návrh
zařízení.
2. Rektifikace mnohasložkových směsí. Rovnovážná destilace, přibližný návrhový
výpočet stupňové rektifikace, Fenskeho rovnice.
3. Jiné metody destilace. Reaktivní destilace, molekulární destilace,
destilace vodní parou. Úspory energie při rektifikaci.
4. Absorpce s chemickou reakcí. Dvoufilmová teorie, teorie obnovení povrchu,
experimentální určení koeficientů přenosu hmoty na straně kapaliny a plynu,
Hattovo číslo, jednoduché nevratné reakce.
5. Technologie 3D tisku a jejich uplatnění v chemickém inženýrství.
6. Mikrofluidika a Mikroreaktory.
Limitní faktory procesních zařízení:
7. Tokové režimy při vícefázovém proudění.
8. Patrové kolony. Můstková, sítová a kloboučková patra. Geometrie patra a
přepadových jezů. Překap a prokap. Zahlcení přepadu. Tvorba úsad.
9. Náplňové kolony. Volně sypané výplně. Orientované výplně. Naplnění a
zahlcení kolon.
10. Optimalizace výměny tepla (Pinch analýza, Shell and Tube design).
Projektové řízení technologických staveb:
11. Definice projektu a základní pojmy, studie proveditelnosti, toky hotovosti
(investice, provozní náklady, výnosnost).
12. Procesy výstavby a projektování, funkční návrh procesní technologie
(Reglement, Process Flow Diagram, Data Sheets, Piping & Instrumentation
Diagram), legislativa stavby (EIA, IPPC), dodávka, výstavba technologie a
zkoušky.
13. Náklady stavby (odhady nákladů stavební a technologické části) a
projektové řízení výstavby.
Výpočtová cvičení:
Výpočtová cvičení probíhají v počítačové učebně, kde se řeší příklady k vybraným přednáškám pomocí software AspenPlus, Polymath, MATLAB a MS Excel.
Praktický návrh 3D čipu v dostupném CAD software s následným 3D tiskem. Výpočty charakteru proudění a tlakové ztráty. Experimentální ověření funkce reaktoru nebo mikrofluidního čipu.
Tvorba PFD chemických technologií a PID procesních zařízení. Výpočet investičních a provozních nákladů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky