Anbefalede faglige forudsætninger for at deltage i modulet

Modulets indhold, forløb og pædagogik

Formålet med kurset er at introducere de studerende til processer og kemiske enhedsoperationer med fokus på  reaktorer, separationsprocesser, gas- og  varmeoverførsel. De grundlæggende teorier og matematiske modeller til beskrivelse og dimensionering af procesudstyr vil blive gennemgået. Introduktion – og praktisk kendskab til procesudstyr.

Der lægges vægt på, at de studerende efter kurset er i stand til at forklare funktionen af proces – og overvågningsudstyr samt at udvælge relevante processer og enhedsoperationer i forbindelse med kemiske, miljømæssige og bioteknologiske problemstillinger og foretage simple beregninger til dimensionering af udstyr og udbytte samt opstille og beregne hastighedsudtryk og designligninger.

Indhold:

• Forbehandling, koagulering og flokkulering
• Sedimentation og centrifuger
• Dead-end, kontakt- og membranfiltrering
• Tørringsprocesser
• Ionbytter- og affinitetskolonner
• Destillation
• Design- og balanceligninger for forskellige reaktortyper
• Hastighedsudtryk for kemiske og biologiske reaktioner
• Anvendelse af hastighedsudtryk og designligninger i reaktor- og processkalering, bl.a. ved integration af designligninger og numerisk integration af Levenspiel plots
• Opblanding og stoftransport
• Varmebalancer, varmeudvekslere og varmeveksling
• Proces- og overvågningsudstyr

Læringsmål

Viden

Studerende der gennemfører modulet, skal kunne

• forklare de fysisk-kemiske grundprincipper bag de almindeligste enhedsoperationer
• redegøre for hvordan forskellige enhedsoperationer anvendes til løsning af relevante problemstillinger ud fra enhedsoperationernes fysisk-kemiske principper
• 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
• forklare funktionen af procesudstyr herunder design af reaktorer

Færdigheder

• udvælge passende procesudstyr og enhedsoperationer i forhold til løsning af konkrete problemstillinger
• dimensionere enhedsoperationer til at løse konkrete problemstillinger
• foretage fejlfinding på procesanlæg
• 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
• udvælge proces- og overvågningsudstyr

Kompetencer

• opstille og anvende modeller i løsningen af komplekse og ukendte problemstillinger og derigennem opnå ny forståelse og indsigt
• udvikle og optimere kemiske og biologiske processer

Undervisningsform

• Forelæsninger  
• Opgaveløsning (individuelt og i grupper) 
• Workshops
• Gruppearbejde om udvalgt procesforløb og enhedsoperationer

Omfang og forventet arbejdsindsats

300 arbejdstimer

Eksamen

Forudsætning for indstilling til prøven

• Godkendt rapport over udvalgt procesforløb og enhedsoperationer forudsætning for deltagelse i eksamen.
  

Prøver