Počkejte prosím...
Data pro 2018/2019

Chemické inženýrství III

Kredity 5
Rozsah 2 / 2 / 0
Examinace Z+Zk
Jazyk výuky čeština
Úroveň magisterský předmět
Garant Dr. Ing. Pavlína Basařová
prof. Ing. Igor Schreiber, CSc.
prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace

Studenti budou seznámeni s principem činnosti a inženýrským popisem jednotkových operací zaměřených na zpracování sypkých hmot a/nebo založených na nestacionárním principu operace (adsorpce, krystalizace). Nově bude zaveden koncept distribuce vlastností a aparát populačních bilancí pro jejich popis.

Sylabus

1. Charakterizace částic a systémů částic: tvarový faktor, ekvivalentní poloměr částice; distribuce velikosti částic podle počtu, plochy, objemu; výpočet momentů distribuce; různé definice střední velikosti částic a jejich význam; experimentální metody měření distribuce velikosti částic.
2. Krystalizace I: fázová rovnováha dvou- a tří-složkových systémů kapalina-tuhá látka; pojem přesycení, výběr způsobu realizace přesycení a typu krystalizátoru; polymorfismus; kinetika nukleace a růstu krystalů; experimentální metody stanovení a vyhodnocení rovnovážných a kinetických dat.
3. Krystalizace II: populační bilance základních typů krystalizátorů: MSMPR, vsádkový ochlazovací krystalizátor a průtočný odpařovací krystalizátor; vliv násady jader a in-situ klasifikace produktu; zvětšování měřítka u krystalizace.
4. Rozpouštění: mechanismus rozpouštění nízko- a vysokomolekulárních látek krystalických a amorfních; rozpouštění vícesložkových látek; inženýrský popis kinetiky rozpouštění; látková a populační bilance, výpočet rozpouštěcího času; desintegrace částic během rozpouštění.
5. Sypké hmoty - statika a dynamika: síly působící v sypkých hmotách; popis diskrétní a spojitý; vnitřní tření, analýza pomocí Mohrovy kružnice; sypká hmota v cylindrické nádobě; bilance sil; charakter toku sypkých hmot; výpočet rychlosti toku sypké hmoty otvorem.
6. Homogenizace sypkých směsí: vyjádření míry homogenity směsi; on-line a off-line metody měření; kinetika homogenizace; typy aparátů a kritéria výběru; segregace v sypkých hmotách.
7. Dispergace částic: Kinetika smáčení sypké hmoty kapalinou, Washburnova rovnice; typy aparátů pro dispergaci; inženýrský popis procesu dispergace; vyhodnocení experimentálních dat a zvětšování měřítka.
8. Klasifikace a separace částic: princip činnosti cyklonu a hydrocyklonu; účinnost cyklonu a separační křivky; návrhový výpočet cyklonu; sériové a paralelní řazení cyklonů; jiné metody klasifikace částic.
9. Mletí: mechanismy zjemňování částic; volba aparátu podle materiálových vlastností; inženýrský popis kinetiky mletí; distribuční funkce velikosti dceřinných částic; populační bilance vsádkového a kontinuálního mletí; vyhodnocení parametrů z experimentálních dat; energetické nároky; systém mletí-klasifikace s recyklem.
10. Aglomerace: mechanismy aglomerace a typy aparátů; mezičásticové síly při suché a mokré granulaci; kinetika granulace; mapa režimu nukleace a růstu; populační bilance vsádkového promíchávaného granulátoru; populační bilance průtočného fluidního granulátoru.
11. Adsorpce I: mechanismy (fyzisorpce, chemisorpce, kapilární kondenzace); příklady adsorbentů; adsorpční rovnovážné izotermy (Langmuir, Freundlich, BET, Dubinin); vícesložkové systémy; použití adsorpce k charakterizaci pórovitých látek, hystereze; kinetika adsorpce na úrovni jedné částice, LDF model; závislost rovnováhy na teplotě; způsoby regenerace sorbentů.
12. Adsorpce II: adsorpční kolona; látková a enthalpická bilance v obecném případě; rychlost postupu fronty za předpokladu okamžité rovnováhy; rozdíl v postupu fronty při adsorpci a desorpci; průniková křivka a její parametrická citlivost; PSA a TSA cykly; příklady aplikací.
13. Rozprašovací sušení; princip procesu; celková hmotnostní a enthalpická bilance; metody atomizace kapalin; algoritmus pro výpočet doby sušení kapky; vliv procesních a materiálových vlastností na morfologii vzniklých částic.
14. Průmyslová případová studie

Literatura

Z: J.F. Rchardson et al., Coulson & Richardson's Chemical Engineering Vol. 2, Butterworth-Heinemann, 2002
Z: J.R. Couper et al., Chemical Process Equipment Selection and Design, Butterworth-Heinemann, 2010

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi