course-details-portlet

KP8902 - Reaktorteknologi

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen
Karakter: Bestått/ Ikke bestått

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Skriftlig skoleeksamen 100/100 4 timer E

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

Skriftlig eksamen gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. Det er 5 prosjektoppgaver i emnet (inkludert muntlig fremføring). Et krav for hvert prosjekt er at 80% av prosjektet er korrekt, og at Matlab programmet fungerer. Disse øvingene må være bestått for å få adgang til eksamen. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

Kursmateriell

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

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
TKP4145 7.5 HØST 2010
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Doktorgrads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2023

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

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

Ansvarlig enhet
Institutt for kjemisk prosessteknologi

Timeplan

Listevisning
Kalendervisning

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Skriftlig skoleeksamen 100/100 E PAPIR
Rom Bygning Antall kandidater
Vår ORD Skriftlig skoleeksamen 100/100 E 01.06.2023 09:00 PAPIR
Rom Bygning Antall kandidater
Storhall del 1 Idrettssenteret (Dragvoll) 1
  • * 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