Studier

Litt om de ulike emnene

Separasjonsteknikk: Om grunnlaget for en rekke viktige separasjonsprosesser som destillasjon, gassabsorbsjon, ekstraksjon, krystallisasjon og membranseparasjon.

Kjemisk reaksjonsteknikk: Teori for hastigheten av kjemiske reaksjoner og bruk av dette til å velge type reaktor og beregne størrelsen av reaktoren.

Materialteknologi/Biokjemi: En av disse må velges.

Anvendt termodynamikk: Termodynamikk er et meget viktig grunnlagsfag og brukes også mye i praktiske ingeniørberegninger. Dette er veldig gøy når du først får taket på det, og her får du anledning til å fordype deg litt.

Prosessutforming: Utforming og prosjektering av komplette prosessanlegg, inkl. bruk av kommersielle simuleringspakker som Hysys.

Overflate- og kolloidkjemi: Det er oftest på partikkeloverflaten ting skjer! Faget er sentralt blant annet for å forstå oppførselen til emulsjoner i olje- eller næringsmiddelindustrien.

Prosessregulering: Drift av store prosessanlegg krever stadig justering av prosessbetingelsene og dette muliggjøres av automatisk regulering. Typisk utgjør kostnadene til styring 30% eller mer av de totale kostnadene. I dette faget lærer du om design av regulatorer.

Transportprosesser: Reaktanter og varme må transporteres til og fra reaksjonssonen. Utdypende behandling av masse, impuls og varmetransport med spesiell vekt på masseoverføring.

Katalyse og petrokjemi: Katalyse er nøkkelen til energieffektive og miljøvennlige kjemiske prosesser. Aktiviteten er fokusert mot katalytiske prosesser i kjemisk og petrokjemisk industri, ved gasskonvertering, oljeraffinering og i forbindelse med energi og miljøteknologi. Spesiell vekt legges på heterogene katalysatorer. Styrkeområde ved NTNU og SINTEF.

Kontaktperson: Professor Anders Holmen, tlf.: 73594151, e-post: Anders.Holmen@chemeng.ntnu.no

Kolloid- og polymerkjemi: Kolloider er systemer som består av meget små partikler. Typiske eksempler er små polymerpartikler, margarin, tannpasta og sigarrøyk. Da det er på partiklenes overflate det meste skjer er der en nær sammenheng mellom kolloidkjemi og overflatekjemi. Aktivitene på dette område er rettet inn mot å forstå disse sammenhenger og anvende dem i praksis. Der er et omfattende samarbeide med norsk og internasjonal prosessindustri på områder som berører olje og gass, treforedling/papirkjemi, polymer-(plast) kjemi, miljøvennlige spesialkjemikalier og nanokjemi. Gruppen har et sterkt eksperimentelt preg, og har etablert Ugelstadlaboratoriet med en omfattende, moderne instrumentpark. Gruppen har et godt samarbeide med SINTEF, PFI, Statoils forskningssenter samt universiteter i Norden, Europa og USA. Styrkeområde ved NTNU og SINTEF.

Kontaktperson: Professor Johan Sjöblom, tlf.: 73595505, e-post: Johan.Sjoblom@chemeng.ntnu.no

Prosess-systemteknikk: Det er ikke bare kjemi som skal til for å lage en prosess. I tillegg må vi ha et egnet råstoff, vi må separere produktene, vi må gjenvinne energi og råstoffer, ta vare på miljøet og ikke minst må anlegget drives slik at det hele blir lønnsomt. Prosess-systemteknikk fokuserer på helheten. Vi arbeider med å optimalisere ressurs- og energibruken i nært samarbeid med norsk industri. Forskningen er rettet mot avansert regulering, modellering og simulering, og optimal design av kjemiske prosesser, spesielt for å forbedre prosesser for foredling av olje og gass. Styrkeområde ved NTNU og SINTEF i nært samarbeid med Institutt for teknisk kybernetikk.

Kontaktperson: Professor Sigurd Skogestad, tlf.: 73594154, e-post: Sigurd.Skogestad@chemeng.ntnu.no

Miljø- og reaktorteknologi Separasjons- og reaktorteknologi bygger på fysikalske og kjemiske egenskaper til enkeltkomponenter og blandinger, reaksjonskinetikk, katalyse, termodynamikk, fluidmekanikk og masse- og varmeoverføring. Innsikt i de kreftene som virker mellom molekyler og de konsekvensene disse har for de grunnleggende prosessene i "nanoskala" blir stadig viktigere. Dette blir bl.a. brukt til utvikling av materialer til membraner og nye absorbenter med spesielle egenskaper for gasseparasjoner, til studier av osmoseprosesser for "saltkraft" og framstilling av nanopartikulære materialer ved fellingsreaksjoner. Den kjemiske reaktoren er en sentral enhet i de fleste industrielle prosesser. Beregninger som forteller hvilke kjemiske omvandlinger som skjer i reaktoren og hvilke produkter som kommer fra et gitt råstoff ved gitte reaksjonsbetingelser legger grunnlaget for mye av det som skjer videre i industrielle prosesser og er i stor grad bestemmende for økonomi, sikkerhet, miljøpåvirkning, osv. Instituttets forskning på dette området omfatter bred eksperimentell aktivitet, fundamentale teoretiske studier/beregninger og prosess-simulering.

Kontaktperson: Professor Hallvard F. Svendsen, tlf.: 73594100, e-post: Hallvard.Svendsen@chemeng.ntnu.no

Kontaktperson: Professor May-Britt Hägg, tlf.: 73594033, e-post: May-Britt.Hagg@chemeng.ntnu.no

Bioenergi og fiberteknologi: Papir er det økonomisk og sosialt viktigste av alle materialer som er basert på fornybare råvarer. Det skjer en stadig utvikling av prosesser og papiregenskaper blant annet for å møte konkurransen fra syntetiske materialer.Treforedlingsindustrien er i dag blitt meget avansert og har et kontinuerlig behov for nye kandidater. Forskningen foregår i nært samarbeid med Papir og fiberinstituttet (PFI) og er rettet mot å forstå de kompliserte delprosessene som inngår når man skal lage papir.

Kontaktperson: Professor Øyvind Gregersen, tlf.: 735994029, e-post: Oyvind.Gregersen@chemeng.ntnu.no

Katalyse og petrokjemi

De aller fleste produkter og materialer vi omgir oss med framstilles ved katalyserte prosesser. Heterogen katalyse er også svært viktig innenfor en rekke andre områder som miljøvern f.eks. rensing av eksosgass og energiproduksjon f.eks. katalytisk forbrenning, hydrogenteknologi og brenselceller.

Vi arbeider derfor over et bredt område av heterogen katalyse, fra fundamentale studier og til anvendt forskning og utvikling finansiert av norsk industri. Olje og gass er de viktigste råstoffene for raffinering og petrokjemisk industri. Vi arbeider med en rekke prosesser av stor betydning knyttet til gasskonvertering, oljeraffinering og petrokjemi

Andre viktige og spennende område er knyttet til mikroreaktorer, til hydrogenteknologi og ikke minst nanoteknologi hvor bl.a. framstilling og anvendelse av karbonnanorør er et nytt område. Med bakgrunn i vår forskningsaktivitet tilbyr vi fagpakker, prosjektoppgaver og diplomoppgaver innen alle disse områdene.

Prosjektoppgaver og diplomoppgaver kan være eksperimentelle arbeider rettet mot katalyse eller prosessutvikling, eller mer teoretisk orienterte oppgaver. Utdanningen gir kompetanse for å arbeide innen industri, forvaltning eller forskning og utdanning innen alle områder rettet mot foredling av olje og naturgass.

Vi tilbyr moderne laboratorier og utstyr til våre studenter, og har et nært samarbeid med aktuell norsk industri. Fagmiljøet ble i 1998 utpekt som styrkeområde ved NTNU/SINTEF (KINKAT).

Kolloid- og polymerkjemi

Forskningen fokuserer på tre delområder:

• kolloidkjemi innenfor råoljeproduksjon
• kolloidkjemi innenfor material- og nanoteknologi
• kolloidkjemi innenfor polymerkjemi

Forskningen administreres av Ugelstad laboratoriet, som per i dag har en industriell sponsor gruppe på 14 nasjonale og internasjonale industriforetak. Gruppen har bygd opp ett moderne laboratorium innenfor eksperimentell kolloid kjemi.

Forskning på råolje rettes mot produksjon og prosessering. Mer detaljert arbeider vi med prosjekter innenfor følgende emner:

• råolje karakterisering
• separasjon av olje/vann og gass både "subsea" og "topside"
• emulsjonsproblematikk med fokus på råoljekvalitet og utslippsvann
• gasshydrat og naturlig transportbarhet
• karakterisering av naturlig forekommende overflate aktive emner i råolje
• kjemien omkring naften syrer (og naftenat utfelling)

Innenfor det siste området har gruppen 2 "joint industrial programmes" (JIP's) med vesentlig støtte fra industrien.

Innenfor materialvitenskap og nano teknologi rettes arbeidet mot kolloidale templat (av typen miceller, emulsjoner og flytende krystaller) kombinert med kjemiske reaksjoner (sol-gel teknologi) samt funksjonalisering av disse nanostrukturene. De viktigste anvendelsene av denne typen materialer finnes innenfor katalyse og optiske materialer. Vi jobber bl.a. tett med gruppen for heterogen katalyse (Holmen).

Innenfor polymer kjemi finnes det virksomheter innen polymere synteser/ polyolefiner og karakterisering av disse, samt innen selvorganisering (self-assembly), gradient overflater og simulering av polymere system. Gruppen har også ett tradisjonelt samarbeid med Sintef på området monodisperse polymerpartikler (Ugelstad kuler).

Gruppen i kolloidkjemi og polymer preges av en sterk tilknytning til nasjonal og internasjonal prosessindustri, Sintef, PFI (trykkfarger og fiberkjemi), IFE (korrosjon og overflatekjemi), og universiteter i USA (North Carolina og Tulsa), Norden og øvrige Europa.

Gruppen representeres av to professorer, en førsteamanuensis, fem professor II, to forskere, fem postdoc, tolv doktorstudenter, to gjesteforskere, tre laboratorieteknikere og fem diplomstudenter.

Prosess-systemteknikk

Kjemiske industrianlegg består av et stort antall prosess-enheter som reaktorer, destillasjonskolonner, kompressorer, varmevekslere osv. For å utnytte råstoffer og energi på en effektiv måte vil ofte deler av produktstrømmen fra en prosessenhet resirkuleres til en annen og varme vil utveksles mellom ulike enheter. Denne integrasjonen gjør at man ikke kan se atskilt på de enkelte enheter når man skal beregne (simulere), utforme og operere prosessen på den beste måte. Arbeidet innen dette området er derfor fokusert på å studere hele systemet, dvs. å se på hele det kompliserte samspillet mellom enkeltdelene.

Fagområdet omfatter syntese (systematisk utforming), optimalisering, modellering, simulering, dynamikk og regulering av kjemiske prosessanlegg. Instituttet er på flere områder i første linje internasjonalt på dette feltet og rår over gode ressurser når det gjelder dataverktøy.

De viktigste forskningsområdene er:

• prosessregulering
• modellering og simulering
• prosess-design og optimalisering

Fagområdet er utpekt til styrkeområde ved NTNU/SINTEF (PROST).
Innenfor PROST er det nært samarbeid bl.a. med Institutt for teknisk kybernetikk.