28242 Reaktionskinetik og katalyse

2024/2025

Kursusinformation
Chemical Kinetics and Catalysis
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (MSc), se flere
Retningsspecifikt kursus (MSc), Applied Chemistry
Retningsspecifikt kursus (MSc), Chemical and Biochemical Engineering
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy Technologies
Teknologisk specialisering (MSc), Applied Chemistry
Teknologisk specialisering (MSc), Chemical and Biochemical Engineering
Tilvalgskursus (B Eng), Kemi og bioteknik
Tilvalgskursus (B Eng), Kemiteknik og International Business
E1A (man 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, grupperegning, hjemmeopgaver
13-uger
E1A, F1A
Skriftlig eksamen
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
28241
Kendskab til fysisk kemi svarende til 26222 og til matematik svarende til 01035 eller 28160. Kendskab til kemisk procesteknik svarende til 28020, Introduktion til reaktionsteknik 28140. Det er vigtigt at kende til de ideale reaktortyper: Velomrørt reaktor, batchreaktor og rørreaktor.
Peter Glarborg , Bygning 229, Tlf. (+45) 4525 2840 , PGL@kt.dtu.dk
Anker Degn Jensen , Bygning 229 , aj@kt.dtu.dk
28 Institut for Kemiteknik
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
At give deltagerne en sådan indsigt i det teoretiske grundlag for den kemiske reaktionskinetik og katalyse, at de bliver i stand til at anvende denne viden både til videre studier af katalyse og højtemperaturkemi og til tilrettelæggelsen og gennemførelsen af kemiindustrielle processer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Udlede et hastighedsudtryk på basis af katalytiske reaktionsmekanismer (elementarreaktioner)
  • Beregne observeret reaktionsorden og aktiveringsenergi for en katalytisk mekanisme
  • Opstille en matematisk model for kombineret diffusion og reaktion i en katalysatorpille
  • Beregne effektivitetsfaktoren for en vilkårlig reaktion i vilkårlig geometri
  • Forstå tendenser for den katalytiske ydeevne af heterogene katalysatorer
  • Beskrive en række vigtige mekanismer for deaktivering af katalysatorer i drift
  • Beregne Arrhenius parametre for en elementarreaktion ud fra eksperimentelle data
  • Anvende steady state og partiel ligevægtsanalyse på en detaljeret reaktionsmekanisme
  • Beregne kinetiske eller termodynamiske data ud fra sammenhæng mellem hastighedskonstant og ligevægtskonstant
  • Anvende kollisionsteori og transition state teori til beregning af hastighedskonstanter
  • Etablere en reaktionsmekanisme for en kemisk proces udfra databaser
  • Forklare virkemåden af en række ofte anvendte teknikker til karakterisering af heterogene katalysatorer
Kursusindhold
Grundlæggende kinetiske begreber, teorier for reaktionshastighed, elementarreaktioner i gasfase, reaktionsmekanismer og kinetisk modellering, elementarreaktioner i væskefase, molekylære mekanismer for reaktioner på overflader og heterogen katalyse, karakterisering af praktiske katalysatorer og enkelt krystal overflader, mikrokinetisk modellering og sammenligning til experimentelle hastighedsudtryk, test af heterogene katalysatorer inklusive varme- og massetransport i katalytiske reaktioner, diskussion af udvalgte heterogent katalyserede processer til fremstilling af bulk kemikalier.
Kursets indhold er relevant for bæredygtig produktion, herunder power-to-X processer, og der gives eksempler herpå i kurset.
Litteraturhenvisninger
Noter der købes på Institut for Kemiteknik, samt I. Chorkendorff og J.W. Niemantsverdriet: Concepts of Modern Catalysis and Kinetics, Wiley, 2003.
Bemærk at bogen kan downloades fra DTU's bibliotek.
Bemærkninger
Venligst kontakt Peter Glarborg vedrørende den del af kurset, der omhandler gasfase kinetik samt generelle forhold.

Venligst kontakt Anker Degn Jensen vedrørende den del af kurset, der omhandler væskefase- og katalytiske reaktioner.
Sidst opdateret
02. maj, 2024