course-details-portlet

KP8902 - Reaktorteknologi

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Mappevurdering
Karakter: Bestått/Ikke bestått

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Arbeider 40/100
Skriftlig eksamen 60/100 4 timer D

Faglig innhold

Oversikt og beskrivelse av et utvalg av de reaktortyper som er i industriell bruk, med hovedvekt på fixed bed, fluidized bed, flerfasereaktorer, røretanker og bioreaktorer. Den strukturelle oppbygging av hovedelementene i en reaktormodell: Kinetikk, termodynamikk, strømnings- og transportbeskrivelse og fysikalske data. Med basis i de enkle reaktormodelltyper utvikles homogene og heterogene modeller for flerfasereaktorer. Videre behandles dynamikk, ikke-ideelle strømningsforhold, analyse basert på oppholdstidsfordelingsfunksjoner og populasjonsbalansemodeller.

Læringsutbytte

Kunnskap:
Kandidatene skal ha kunnskap om arbeidsprinsipp/virkemåten for de viktigste reaktortypene som er i bruk i norsk industri. Disse reaktorene er Fixed bed, fluidized bed, flerfasereaktorer og røretanker. Videre skal kandidatene ha god kjennskap til den strukturelle oppbygging av hovedelementene i en reaktormodell: kinetikk/reaksjonslikevekt, termodynamikk, strømnings- og transportbeskrivelser og fysikalske data. Kandidatene skal kunne utlede modelligninger med kompleksitet på nivå med blandetrinns-, stempelstrøm- og dispersjonsmodeller for å beskrive forløp av konsentrasjons-, temperatur, og trykkprofiler i reaktorene med utgangspunkt i de generiske mikroskopiske balanse- og konserveringsligningene for masse og varme. Det å kunne formulere passende grensebetingelser hører også med.
Ferdigheter:
Kandidatene skal kunne implementere disse modelligningene i et programmeringsspråk som for eksempel Matlab, og utføre simuleringer av kjemiske prosesser i industrielle reaktorer. De skal også være i stand til å innhente passende korrelasjoner for å bestemme modellparametre (fra litteratur og/eller fra eksperimentelle data). Kandidatene skal kunne verifisere og validere modeller, og ha kjennskap til nøyaktighet av de numeriske beregningene. Videre skal de kunne utføre numeriske analyser av effekter av variasjon i driftsbetingelser som strømningshastighet, kjemisk sammensetning, temperatur og trykk for et utvalg av kjemiske prosesser, samt forstå samspillet mellom teoretiske og eksperimentelle analyser som redskaper i arbeidet med å optimalisere eksisterende kjemiske prosesser og for å minimere utviklingskostnader for nye prosesser.
Generell kompetanse:
Kandidatene kan vurdere og diskutere eksisterende og nye modellresultater samt måledata basert på en kombinasjon av egen forskningserfaring og relevant litteratur.

Læringsformer og aktiviteter

Det generelle underlaget fra reaktormodellering vil bli gjennomgått i forelesninger og prosjektoppgaver. I prosjektoppgavene arbeider studentene med å anvende modelleringskonseptene på aktuelle problemstillinger innen petrokjemi, biokjemi, miljøkjemi, og andre beslektede fagområder og ved bruk av Matlab. Prosjektarbeidene presenters og diskuteres i plenum.
Forventet arbeidsbelastning per uke er tre timer forelesning, fire timer øving, og fem timer selvstudium. Totalbelastningen i faget er 200 timer fordelt på forelesninger (25%) og prosjekter/selvstudium (75%).

Obligatoriske aktiviteter

  • Prosjekt

Mer om vurdering

Fem obligatoriske prosjekter må være godkjent for å få adgang til eksamen.
Mappevurdering gir grunnlag for sluttkarakter i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 60% og prosjektoppgaver 40%. Resultatet for delene angis i %-poeng, mens sensur for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Spesielle vilkår

Vurderingsmelding krever godkjent undervisningsmelding samme semester. Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Kursmateriell

Jakobsen, H. A., 2014: Chemical Modeling: Multiphase Reactive Flows, 2nd edition. Springer, og utvalgte tidsskriftartikler.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
TKP4145 7.5 01.09.2010
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Doktorgrads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2021

Forelesningstimer: 3
Øvingstimer: 4
Fordypningstimer: 5

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator:

Ansvarlig enhet
Institutt for kjemisk prosessteknologi

Telefon:

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Mappevurdering

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Vår ORD Skriftlig eksamen 60/100 D
Rom Bygning Antall kandidater
Vår ORD Arbeider 40/100
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU