Faglig innhold

Emnet er en introduksjon til kjemisk prosessteknologi og vil gi en generell innføring i grunnleggende prinsipper innen fagområdet. Generelt omfatter kjemisk prosessteknologi design, utvikling, teknisk realisering og drift av kjemiske prosesser i industriell skala, med fokus på miljøvennlige og energieffektive kjemiske prosesser. Eksempler på bærekraftige prosesser er: CO2-fangst, gassrensing, produksjon av biodrivstoff og nye biomaterialer, reduksjon av utslipp og vannrensing.

Faglig innhold: Tilstandsfunksjoner, ideell gass og reell gass. Termodynamikkens 1. og 2. lov, termokjemi, entropi, indre energi, entalpi, Gibbs fri energi, likevekt. Eksempler på industrielle prosesser og hvilke beregninger som trengs i disse. Åpne og lukkede systemer. Likevekt. Grunnleggende massebalanser. Massebalanser med reaksjon, enkle reaksjoner, komplekse reaksjonsskjemaer, reaksjonsomfang. Energibalanser, bidrag til energiligningen fra mekanisk energi og varme. Bruk av Python til prosessmodellering.

Relevans til bærekraft. Bruk av resirkulasjon for å øke utbytte og redusere utslipp. Termodynamikkens lover for åpne systemer. Eksergi. Prosesser for CO2-fangst. Energisparing med varmevekslere og varmepumper.

Relevans til digitalisering. Programmeringsøvinger med Python (løsning av ligningssystemer).

Læringsutbytte

Etter endt emne skal studentene kunne: - Gjøre rede for hvordan masse og energibalanser balanseres i et stasjonært system. - Bruke termodynamikkens 1. og 2. lov sammen med massebalanser og likevektberegninger til å finne likevektsammensetning ut av en reaktor. - Sette opp og løse et ligningssystem av masse og energibalanser for en stasjonær prosess med reaksjon, separasjon og resirkulasjon. - Kunne gjøre kvantitative beregninger av masse og energibalanser av stasjonere kjemiske prosesser. - Kunne gjøre enkle simuleringer av masse og energibalanser av stasjonere kjemiske prosesser. - Dimensjonere arealet til en varmeveksler. - Beregne varme/kjøleeffekt og energiforbruk i en varmepumpe eller kjølemaskin. - Bruke energi og massebalanser til å gjøre stasjonære beregninger av turbiner, pumper, ventiler, varmeveksler, splitt, blanding, varmepumpe, kjølemaskin og reaktor. - Ha detaljert kunnskap om minst en industriell prosess fra norsk prosessindustri.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, obligatoriske regneøvinger.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Ingen.

Kursmateriell

S. Skogestad: Prosessteknikk, Tapir 2009, 3. utgave.

Studiepoengreduksjon