course-details-portlet

TKP4165 - Prosessutforming

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

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

Faglig innhold

Emnet er ment å gi nødvendig basis-kunnskap, ferdigheter og forståelse til å være i stand til å utforme et konseptuelt design av en prosess. Dette er kunnskap som kan anvendes for å utforme fremtidige bærekraftige prosesser med forbedret utnyttelse av energi og råstoff. Følgende punkter beskriver innholdet:

  • Utforming av konseptuelt design; optimering av design, arbeidsprosessen i prosessutforming, «battery limit», prosjekter, basis for design
  • Masse og energi; beregningsstrategier for masse- og energibalanser, likningsbasert og sekvensiellmodulær beregning, kompressor-tog og pumping
  • Datamaskinassistert simulering og design; trening i bruk av program for prosess-simulering som HYSYS eller UNISIM og programmering i Python eller Matlab.
  • Varmeintegrasjon; pinch-analyse, varmegjenvinning, ekstern oppvarming og avkjøling, design av varmevekslernettverk for maksimal varmegjenvinning.
  • Valg og dimensjonering av prosessutstyr
  • Prosess-sikkerhet
  • Økonomisk evaluering; estimering av utstyrskostnad samt total investering, driftskostnader og inntekter, lønnsomhetsberegning og sensitivitetsanalyse.
  • Forståelse av termodynamikk og kinetikk og dens betydning på design
  • Industrielle eksempler; metanol prosessen og ammoniakk prosessen
  • Fremtidige prosesser; biomasse til flytende drivstoff, elektrisk kraft til flytende drivstoff.

Læringsutbytte

Etter endt emne skal studentene kunne:

  • Bruke simuleringsverktøy for å modellere prosess-systemer, og utføre stasjonære simuleringer som oppfyller gitte designkrav
  • Sette opp masse- og energibalanser og gjøre overslagsberegninger
  • Anvende «pinch» analysen for varmeintegrasjon for å finne hva som er maksimalt mulig å gjenvinne av varme, samt konstruere varmevekslernettverk som gir maksimal varmegjenvinning.
  • Beregne nødvendig størrelse av prosessutstyr
  • Estimere pris av prosessutstyr basert på størrelse eller kapasitet.
  • Estimere totale investeringskostnader, driftskostnader og gjøre lønnsomhetsberegninger av prosjekter.
  • Forstå effekten resirkulasjon i prosessflytskjema og hvorfor vi må ha avtapping (purge) i resirkulasjonsløkker
  • Forstå prosessflytskjemaberegninger, iterasjon-skjema og konvergens.
  • Skille mellom kinetikkens og termodynamikkens rolle ved endring av oppholdstid og andre driftsbetingelser.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, demonstrasjoner og regneøvinger. To av regneøvingene er obligatoriske og tellende for karakteren.

Obligatoriske aktiviteter

  • Øvinger

Mer om vurdering

Eksamen består av en åpen bok eksamen som teller 100%. Obligatoriske øvinger 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.

Spesielle vilkår

Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Kursmateriell

Sinnott and Towler: Chemical Engineering Design, 5. utgave. Supplerende materiell utleveres.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
SIK2067 7.5
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Tredjeårsemner, nivå III

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2023

Undervisningsspråk: Norsk

Sted: Trondheim

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

Ansvarlig enhet
Institutt for kjemisk prosessteknologi

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Vår ORD Skriftlig skoleeksamen 100/100 B 05.06.2023 09:00 PAPIR
Rom Bygning Antall kandidater
Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 100/100 B
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