At give den studerende et grundlæggende kendskab til kobling mellem kemisk kinetik og design af reaktorer, således at han/hun bliver i stand til at udføre beregningsmæssige løsninger på reaktionstekniske problemer. Herunder planlægning af laboratorieundersøgelser, behandling af forsøgsresultater, samt dimensionering af simple reaktorer til homogene, heterogene og bioteknologiske reaktioner. At give kendskab til de vigtigste reaktortyper og deres tekniske udformning og anvendelse i den kemiske, biotekniske og farmaceutiske industri.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Redegøre for hvorledes man i reaktorlæren behandler kemiske og biokemiske reaktioners kinetik, herunder forskellen mellem hastighedsudtryk for elemenntarreaktioner og ikke-elementarreaktioner.
Redegøre for de ideale reaktormodeller: stempelstrømningsreaktor, kontinuert tankreaktor og ideelt omrørt batchkreaktor
Redegøre for ideale modeller for fed-batch fermenteringsreaktorer
Opstille matematiske modeller for de ideale reaktortyper under isoterme forhold både for en enkelt og for multiple reaktioner, herunder katalytiske og enzymatiske reaktioner og biologiske reaktioner.
Kunne opstille molbalancer for andre reagerende systemer end de ideale reaktortyper.
Planlægge hvorledes målinger af kemiske reaktioners kinetik skal udføres i laboratoriet og hvorledes målingerne skal behandles for at bestemme reaktionernes kinetik.
Opstille energibalancer for de ideale reaktortyper for en enkelt reaktion.
Løse energibalancen sammen med molbalancen for en enkelt reaktion og bruge modellerne til en fastsættelse af optimale operationsbetingelser
Kunne opstille matematiske modeller for kemisk reaktion i porøse katalysatorer og anvende dem til reaktorberegninger
Kunne dimensionere reaktorer til kemiske og bioteknologiske processer, diskutere modelopstilling og resultater og præsentere dette i en projektrapport
Kursusindhold:
Kemisk kinetik, reaktionsmekanismer for homogene og heterogene reaktioner, laboratorieundersøgelser i batch og strømningsreaktorer, opstilling af hastighedsudtryk og beregning af de indgående modelparametre. Dimensionering og design af ideale reaktorer; optimalt temperaturforløb; Katalytiske reaktorer og bioreaktorer. Vigtigste tekniske reaktortyper og processer, beregning af industrielle reaktorer.
Bemærkninger:
Lærebog: H. Scott Fogler: Elements of Chemical Reaction Engineering. 4. udgave, 2006, Prentice Hall.
