28020 Kemisk og biokemisk procesteknik

2024/2025

Kursusinformation
Introduction to Chemical and Biochemical Engineering
Dansk
10
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (BSc), Kemi og teknologi
Teknologiske linjefag, Kemi og Teknologi
E4A (tirs 13-17) og F3A (tirs 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaveregning i grupper, hjemmeopgaver, samt en kursusopgave (i efteråret)
13-uger + 13-uger
E4A, F3A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Helhedsvurdering på basis af skriftlige eksamener, kursusopgave og hjemmeopgaver. 2 timers eksamen afholdes i december. 4 timers eksamen afholdes i maj. For eksamenerne og kursusopgaven skal der mindst opnås svarende til 00 for at bestå.
Skriftlig eksamen: 4 timer
2-timers eksamen i december og 4 timers eksamen i maj.
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
10020/26201 , Senest samtidig
Jakob Munkholt Christensen , Bygning 229, Tlf. (+45) 4525 2810 , jmc@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
Kurset har som formål at give en basisviden om centrale områder af den kemiske procesteknik, som anvendes i den kemiske, bioteknologiske og farmaceutiske industri. Denne basisviden skal sætte de studerende i stand til:
At kunne forstå beskrivelsen af en procesteknisk problemstilling og at kunne løse problemet ved hjælp af de opgivne data eller ved hjælp af data fundet i litteraturen
At læse og skitsere procesdiagrammer for procesanlæg
At foretage beregninger af størrelse, sammensætning, temperatur og tryk for strømme i procesanlæg
At beregne energiudvekslingen i pumper samt ved strømning i rørledninger
At kende principperne for et antal væsentlige typer af procesudstyr
At foretage kvantitative beregninger med henblik på dimensionering af procesudstyr
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Tegne processtrømskemaer for kemiske og bioteknologiske processer
  • Opstille og løse masse- og energibalancer for kemiske og bioteknologiske processer
  • Opstille og løse tidsafhængige massebalancer for kemiske og bioteknologiske processer
  • Beregne ligevægtssammensætning, dugpunkt og kogepunkt i et to-fase gas-væske system ved brug af Raoult og Henry's love
  • Anvende fasediagrammer til beregning af ligevægtssammensætning og mængder for to-fase systemer
  • Anvende massebalancer og ligevægtsberegninger til at designe ligevægtstrinprocesser såsom destillation og extraktion
  • Beregne nødvendigt trintal ved brug af McCabe-Thiele's metode
  • Anvende den mekaniske energibalance til at beregne energiudveksling i pumper og andet procesudstyr
  • Beregne friktionstryktab ved strømning i rør, fittings og partikelmasser
  • Dimensionere hyppigt forekommende procesudstyr som feks filtre, cykloner, fluid beds, varmevekslere og kolonner til absorption og stripning
  • Løse en procesteknisk opgave og formulere beregningsmetode og resultater i en rapport
Kursusindhold
Kurset forløber over 2 semestre og kombinerer teori, regneøvelser og en større kursusopgave. Systematisk opstilling af massebalancer og energibalancer for systemer med kemiske reaktioner og/eller med flere faser.
Trinprocesser eksemplificeret ved absorptions- og destillationskolonner samt extraktion. Anvendelse af faseligevægte, kogepunkts- og dugpunktsberegninger i multikomponentsystemer.
Beregninger vedrørende luftfugtighed og tørring, anvendelse af fugtighedsdiagram.
Strømning i rør, herunder beregning af friktionstryktab i rørledninger og dimensionering af rørledningssystemer. Filtrering og sedimentationsprocesser, herunder fluidisering.
Varmetransmission: Varmeledning, varmeovergang og varmegennemgang, og dimensionering af varmevekslere.
Stoftransmission: Differentielle massebalancer, batchdestillation, stofdiffusion, design af fyldlegemekolonner og boblekolonner.

Undervisningen inddrager bl.a. praktiske eksempler inden for energioptimering, energilagring og forureningsbekæmpelse som er af relevans for overgangen til en mere bæredygtig kemisk industri.
Litteraturhenvisninger
Kemiske Enhedsoperationer af Lars Kiørboe med flere, Polyteknisk forlag, 6. udgave
2019
Bemærkninger
Eksamensform fortsat: For omgængere tilbydes eksamen om vinteren.
Kurset er et af tre helt nødvendige kemitekniske forudsætningskurser (28020, 28140, 28160) for et kandidatstudium på retningen Kemisk og Biokemisk Teknologi. Det anbefales endvidere, at et bachelorstudium på linjen Kemi og Teknologi indeholder følgende tre kurser: 28221, 28121/28125 og 28150.
Sidst opdateret
02. maj, 2024