Faglig innhold

Emnet er delt i en teoridel (4F+2Ø+2S) og en laboratoriedel (10t). Det vil si 4 timer forelesnig + 2 timer øving + 4 timer selvstudium per uke + 2 laboratorie (10 timer lab+rapport skriving ca. 30 timer totalt). I teoridelen gis en oversikt over homogene og heterogene reaksjonsmekanismer med særlig vekt på samspillet mellom diffusjon, masse- og varmeoverføring og kjemisk reaksjonshastighet, herunder heterogen katalyse og reaksjoner mellom gasser, væsker og faste stoffer. Beregning av omsetningsgrad og utbytte ved satsvis drift, ved kontinuerlig drift med ideell stempelstrøm og ved reaktorsystemer med ett eller flere blandetrinn i serie. Koblinger mellom energibalanser og molbalanser for adiabatiske systemer og for reaktorer med varmevekslere. Reaktorstabilitet og optimalisering av reaksjonsgangen. I laboratoriedelen utføres en oppgave innen et emne knyttet til teoridelen til dette emnet. I laboratoriedelen er Heinz Preisig faglærer og Gøril Flatberg er koordinator.

Læringsutbytte

Etter endt emne skal studentene kunne: - Gjøre rede for ulike trinn i reaksjonsmekanismer på katalysatoroverflater og bestemme hvilket som er hastighetsbestemmende. - Gjøre velbegrunnede valg av beste reaktortype, CSTR eller PFR, eller for konfigurasjoner av flere reaktorer i serie. - Skille mellom kinetikkens og temodynamikkens rolle ved valg av innløpstemperatur til et reaktorsystem for likevekstreaksjoner. - Analysere effekten av variasjon i strømningshastighet, temperatur og partikkelstørrelse på den totale reaksjonshastigheten i et system som er både masseoverførings- og reaksjonsbestemt. - Planlegge forsøk og tolke eksperimentelle data for å bestemme kinetikkparametere for kjemiske reaksjoner. - Bestemme omsetningsgrad og utbytte for kjemiske reaksjoner. - Ved hjelp av entalpianalyse formulere energibalansen for et åpent reaktorsystem. - Dimensjonere reaktorer og reaktorsystemer basert på kinetikkdata og masse- og varmebalanser.

Læringsformer og aktiviteter

Teoridelen består av forelesninger og regneøvinger med frivillig gruppearbeid. Adgang til eksamen forutsetter at felleslab og 80% av regneøvingene er godkjent. Laboratoriedelen utføres som gruppearbeid og det skal innleveres rapport for laboratoriedelen.

Obligatoriske aktiviteter

• Felleslab
• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Emnet er lagt opp etter studieprogrammets obligatoriske forutgående fagkrets, men vil også kunne følges av studenter fra andre studieprogram, eventuelt etter innføring ved selvstudium.

Kursmateriell

H. Scott Vogler: Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice-Hall, Inc. 4rd or 5th edition.

Studiepoengreduksjon