Reaktor- og procesmodellering

2020/2021

Modulets indhold, forløb og pædagogik

  • Design- og balanceligninger for forskellige reaktortyper
  • Hastighedsudtryk for ikke-katalyserede irreversible og reversible reaktioner
  • Anvendelse af hastighedsudtryk og designligninger i reaktor- og processkalering, bl.a. ved integration af designligninger og numerisk integration af Levenspiel plots
  • Hastighedsudtryk for katalyserede reaktioner, heterogen katalyse
  • Hastighedsudtryk for enzymkatalyserede reaktioner, homogen katalyse, Michaelis Mentens model, anvendelse af hastighedsudryk og designligninger i reaktor- og processkalering for katalyserede reaktioner
  • Autokatalytiske processer, biologiske batch-reaktioner og reaktorer, Monods vækstmodel
  • Kontinuerte bioprocesser, Monods kemostatmodel
  • Opblanding og massetransport mellem faser
  • Varmebalancer og varmeudveksling

Læringsmål

Viden

Studerende, der gennemfører modulet, skal kunne

  • redegøre for forskellige reaktortyper anvendt i kemisk og bioteknologisk industri og i laboratoriet, samt kemiske, mikrobielle og enzymatiske produktions- og renseprocesser
  • redegøre for de vigtigste transportprocesser i reaktorer, massetransport mellem forskellige faser samt varmeudveksling

Færdigheder

  • analysere og opstille kinetiske og støkiometriske modeller for ideelle (homogene) kemiske og mikrobielle processer vha. balanceligninger, kinetiske udtryk samt elementar- og reduktionsgradsbalancer
  • bestemme centrale støkiometriske og kinetiske parametre til beskrivelse af kemiske og mikrobielle reaktioner
  • (f.eks. omsætningsgrader, udbyttekoefficienter, specifikke reaktionshastigheder, enymaktiviteter m.v.) og transportprocesser i reaktorer (masse- og varmetransportkoefficienter) fra eksperimentelle data
  • anvende computer til at programmere og simulere kemiske, mikrobielle og enzymatiske processer vha. analytisk og numerisk modellering

Kompetencer

  • opstille og anvende modeller i løsningen af  komplekse og ukendte problemstillinger og derigennem opnå ny forståelse og indsigt

Undervisningsform

  • Forelæsninger
  • Opgaveløsning i grupper
  • Workshops

Omfang og forventet arbejdsindsats

150 arbejdstimer

Eksamen

Prøver

Prøvens navnReaktor- og procesmodellering
Prøveform
Skriftlig eller mundtlig
ECTS5
Bedømmelsesform7-trins-skala
CensurIntern prøve
VurderingskriterierVurderingskriterierne er angivet i Universitetets eksamensordning

Fakta om modulet

Engelsk titelReaction Engineering
ModulkodeK-BT-B5-25A
ModultypeKursus
Varighed1 semester
SemesterEfterår
ECTS5
UndervisningssprogDansk
TompladsJa
UndervisningsstedCampus Aalborg
Modulansvarlig

Organisation

StudienævnStudienævn for Kemi, Miljø og Bioteknologi
InstitutInstitut for Kemi og Biovidenskab
FakultetDet Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet