course-details-portlet

TKP4535 - Miljø- og reaktorteknologi, fordypningsemne

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Muntlig eksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Muntlig eksamen 100/100 D

Faglig innhold

Fordypningsemnet består av valgbare tema som kombineres slik at total belastning blir 7.5 stp. Valgbare tema er:

- Spektralmetoder (3.75 stp): Kurset inkluderer en omfattende teoretisk introduksjon til numeriske metoder som blir brukt for å løse reaktormodeller hvor detaljer i beskrivelsen av strømningsforhold er spesielt viktige. Metodene som omhandles er spektral og spektral element metoder som ortogonalkollokasjon. Metodene skal anvendes for å løse relativt enkle modelligninger gjennom øvinger og prosjekter. Solide kunnskaper og erfaring med programmering/matlab er forkunnskapskrav.

- Gassrensing (3.75 stp): Prosesser som behandles vil være fjerning av CO2 og H2S fra naturgass og fjerning av f.eks. CO2 og SO2 fra fyrgasser. Klimaproblematikk på et overordnet plan hvor relevante gasser inngår (CO2, NOx, SO2, VOC). Internasjonale avtaler. Andre typer utslipp som NOx og VOC. Renseprosesser for SO2 fra industri, forbrenningsgasser. Gassrensing med absorbsjon og membraner og grunnleggende mekanismer og materialteknologi.

- Membranseparasjon (3.75 stp): Temaet vil omhandle innføring i grunnleggende materialteknologi og membranseparasjon i væske- og gassystemer. Delemner er transportmekanismer, membrantyper og deres framstilling og egenskaper, moduler og anlegg. Videre behandles de viktigste problemene som er konsentrasjonspolarisasjon og “fouling” (tilskitning av membranen) og metoder til å redusere virkningen av disse.

- Krystallisasjon og partikkeldesign (3.75 stp): Generell krystallisasjonsteori: Termodynamiske betraktninger for å definere overmetning. Gitterstukturer og polymorfi. Kjernedannelse, krystallvekst, krystallvekstmodeller og agglomerering. Introduksjon til populasjonsbalansen. Eksperimentelle teknikker for bestemmelse av partikkelstørrelsesfordeling og krystallmorfologi. Forsøksstrategier for bestemmelse av kjernedannelses- og krystallvekstkinetikk og -mekanismer. Spesielle betingelser knyttet til produksjon av nanopartikler og materialfremstilling ved biomineralisering.

- Matematisk modellering og modelltilpassing (3,75sp): Overalt i ingeniørvitenskapen, er det nødvendig å lage matematisk modeller og tilpasse ukjente parametere til eksperimentelle data. Dette er et praktisk kurs der du vil lære når en modell tilstrekkelig forklarer eksperimentelle data, og hvordan vi kan beregne konfidensintervall for estimerte parametere og responser. Emner som blir behandlet er lineær regresjon med en eller flere respons variable, ANOVA, "lack of fit test" og mer. Programmeringsspråk er Matlab og/eller Python.

- Bioraffinering og biomaterialer - (3,75 stp):
Etter endt emne skal studentene kunne:
- Forstå virkemåten til de viktigste enhetsoperasjonene i et bioraffineri.
- Forstå virkemåten til de viktigste kjemiske prosessene i et bioraffineri.
- Gjøre enkle beregninger omkring prosesstypiske enhetsoperasjoner.
- Sette sammen delprosesser til et bioraffineri for ulike typer produktkvaliteter eller produktporteføljer og begrunne valget av delprosesser ut fra produktkrav og råvarer.
- Vurdere hensiktsmessigheten i gitte prosessløsninger.

- Kjemisk prosessteknologi, spesialtema (3.75 stp)
Tema fra andre av instituttets fordypningsemner eller ved andre institutt/fakultet kan velges i samråd med koordinator.

Læringsutbytte

Etter endt emne skal studentene kunne:
- Utvikle modeller for forskjellige typer kjemiske reaktorer, løse det resulterende sett av ligninger og analysere data.
- Å gi basiskunnskaper innen fagfeltet som grunnlag for fordypning i membranmaterialer og praktisk anvendelse av membranseparasjon.
- Gjøre rede for ulike mekanismer for kjernedannelse og vekst av krystallinske partikler og forstå koblingen mellom termodynamisk drivkraft og kinetikk ned henblikk på dannelsen av krystallinske partikler.
- Forstå anvendelsen av krystallisasjonsteori innenfor forskning og i industriell sammenheng for å forutsi krystallstørrelsesfordeling, faststoff/væske-separasjon, biomineralisering og scaling av karbonater (beleggdannelse).
- Beregne oppførselen til laboratorie og industrielle reaktorer.
- Prosjektere anlegg for de mest vanlige gassrenseprosesser.
- Utlede uttrykk for nukleeringshastigheten fra klassisk nukleeringsteori og beregne nukleerings- og veksthastigheter for krystallinske partikler.
- Foreslå tiltak for å kontrollere partikkelstørrelse og partikkelstørrelsesfordeling basert på endringer i aktuelle systemparametere. Dimensjonere kontinuerlige krystallisatorer.
- Innhenting, forståelse av og referering til fagfellevurdert internasjonal litteratur.
- Rapportskriving og presentasjonsteknikk.

Læringsformer og aktiviteter

Forventet arbeidsmengde per uke er tolv timer. Undervisning i temaene kan være forelesninger, kollokvier, seminarer, øvinger og/eller selvstudium.

Mer om vurdering

Informasjon om eksamen i den enkelte modulen gis ved semesterstart.

Spesielle vilkår

Krever opptak til studieprogram:
Chemical Engineering (MSCHEMENG)
Industriell kjemi og bioteknologi (MTKJ)
Industriell kjemi- og bioteknologi (MIKJ)

Kursmateriell

Oppgis ved kursstart.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
TKP4730 7.5 01.09.2007
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2019

Fordypningstimer: 12

Undervisningsspråk: Engelsk, Norsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Teknologiske fag

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Muntlig eksamen

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Høst ORD Muntlig eksamen 100/100 D 28.11.2019
Rom Bygning Antall kandidater
Sommer UTS Muntlig eksamen 100/100 D
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