Mehaničke i toplinske operacije

Povratak na popis predmeta

NAZIV PREDMETA Mehaničke i toplinske operacije

Kod

KTB105

Godina studija

1.

Nositelj/i predmeta

Doc. dr. sc. Marija Ćosić

Bodovna vrijednost (ECTS)

6.5

Suradnici

Prof. dr. sc. Nenad Kuzmanić

Dr. sc. Antonija Kaćunić, asistent

Način izvođenja nastave (broj sati u semestru)

P S V T

30

15

30

0

Status predmeta

Obvezni

Postotak primjene e-učenja

0 %

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta

Upoznati studente sa zakonitostima i mehanizmima prijenosa koje prate provedbu mehaničkih i toplinskih operacija kao i s pretvorbama koje nastaju uslijed njihovih djelovanja. Upoznavanje s osnovnim principima dimenzioniranja procesne opreme i odabira optimalnih procesnih uvjeta pri provedbi mehaničkih i toplinskih operacija s osvrtom na utrošak energije i kvalitetu konačnog proizvoda.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

 

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon položenog ispita od studenta se očekuje da zna:

- objasniti mehanizme kojim se odigravati određene mehaničke ili toplinska operacija,

- uočiti glavne otpore prilikom provedbe pojedine operacije te navesti mogućnost ubrzavanja procesa,

- primjenom izraza za dimenzioniranje objasniti funkcionalnu ovisnost veličina karakterističnih za određeni sustav,

- navesti najčešće korištene uređaje za izvođenje mehaničkih te toplinskih te detaljno opisati princip njihovog rada,

- za predloženi proces odabrati uređaje koji bi bili najučinkovitiji za njegovu optimalnu provedbu,

- navesti najčešće probleme koji se susreću u praksi pri provedbi mehaničkih i toplinskih operacija.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Pregled mehaničkih i toplinskih operacija u kemijskom procesnom inženjerstvu.

2. tjedan: Karakterizacija grubo disperznih sustava. Stanje izmiješanosti i stanje disperznosti..

3. tjedan: Gravitacijsko taloženje, gravitacijski taložnici i njihovo dimenzioniranje.

4. tjedan: Teorijske postavke centrifugalnog taloženja. Uređaji za centrifugalno taloženje

5. tjedan: Filtracijske centrifuge. Geometrijske karakteristike i princip rada hidrociklona.

6. tjedan: Usitnjavanje; drobljenje i mljevenje. Uređaji za provedbu drobljenja i mljevenja

7. tjedan: Uređaji za otprašivanje. Princip rada ciklona i filtara za plinove, elektrofiltera i skrubera.

8. tjedan: Teorijske postavke apsorpcije i uređaji za njezinu provedbu.

9. tjedan: Teorijske osnove procesa kristalizacije.

10. tjedan: Industrijska kristalizacija i uređaji za njezinu provedbu.

11. tjedan: Izluživanje. Uređaji za provedbu izluživanja.

12. tjedan. Ekstrakcija. Uređaji za provedbu ekstrakcije.

13. tjedan: Uporaba membranskih procesa odvajanja u kemijskom inženjerstvu.

14. Miješanje u višefaznim sustavima. Suspendiranje plutajućih i sedimentirajućih čestica.

15. Miješanje u višefaznim sustavima. Disperzija plina u kapljevini.

Laboratorijske vježbe:

Granulometrijska analiza - mikroskopska metoda i metoda prosijavanjem. Primjena analitičkih funkcija raspodjela.

Gravitacijsko taloženje - dimenzioniranje kontinuiranog taložnika na temelju taložnih karakteristika suspenzije.

Mljevenje - određivanja stupnja usitnjavanja tijekom procesa mljevenja.

Kristalizacija - određivanje kinetike nukleacije i rasta kristala.

Miješanje - određivanje uvjeta miješanja na vrijeme homogenizacije kapljevina te postizanja stanja potpune suspenzije u reaktoru.

Adsorpcija - određivanje utjecaja temperature i površine adsorbenta na brzinu adsorpcije

Ekstrakcija – određivanja broja koncentracijskih stupnjeva

Terenska nastava:

Gravitacijsko taloženje - princip rada kružnog gravitacijskih taložnika (postrojenje za pročišćavanje voda, Trilju)

Gravitacijsko taloženje - princip rada gravitacijskog taložnika s horizontalnim protjecanjem (postrojenje za pročišćavanje voda, Sinj)

Centrifugiranje: određivanje optimalnih uvjeta rada centrifuge s diskovima (postrojenje za obradu zauljenih voda Cian, Solin)

Određivanje optimalnih uvjeta rada pužnog dekantera. ((postrojenje za obradu zauljenih voda Cian , Solin)).

Mljevenje -- Kontrola procesa mljevenje klinkera u industrijskom kugličnom mlinu bubnju (tvornica cementa - Cemex, Kaštel Sućurac).

Otprašivanje - određivanje optimalnih uvjeta rada vrećastih filtara (tvornica cementa - Cemex, Kaštel Sućurac).

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Uredno pohađanje nastave (predavanja i seminari) u iznosu od 80 % te uspješno završene laboratorijske vježbe i terenska nastava.

Praćenje rada studenata (upisati udio u ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS bodova odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta):

Pohađanje nastave

2

Istraživanje

0

Praktični rad

1.3

Eksperimentalni rad

0

Referat

0

Terenska nastava

1.3

Esej

0

Seminarski rad

0

 

 

Kolokviji

0

Usmeni ispit

2

 

 

Pismeni ispit

0

Projekt

0

 

 

Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

Student može položiti cjelokupni ispit putem dvaju usmenih kolokvija tijekom semestra. Usmeni kolokviji sastoje se računskog i teorijskog dijela. Na osnovu znanja na kolokviju studentu se dodjeljuju bodovi od 0 do 100 (100%). Prag prolaznosti usmenog ispita je 55 %, a kriterij za ocjenjivanja je sljedeći: 55 %-66 % - dovoljan, 67 %-78 % - dobar, 79 %-89 % -vrlo dobar, 90 %-100 % - izvrstan.

Konačna ocjena određuje se iz srednje ocjene usmenog kolokvija te srednje ocjene vježbi i terenske nastave. Usmeni ispit u ocijeni sudjeluje s 67 %, a vježbe i terenska nastava zajedno s 33 %. Na redovitim ispitnim rokovima studenti polažu one dijelove gradiva koje nisu uspjeli položiti tijekom semestra te se ocjenjuju prema navedenom kriteriju.

Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija)

Naslov

Broj primjeraka u knjižnici

Dostupnost putem ostalih medija

W. L. McCabe, J. C. Smith, P. Harriott, Unit Operations of Chemical Engineering, 7th ed., McGraw-Hill, New York, 2004.

2

 

C. J. Geankoplis, Transport Prosesses and Separation Process Principles (Includes Unit Operations), 4th ed., Pearson Eucation, Inc.,New Jersey, 2007.

1

 

Hraste, Mehaničko procesno inženjerstvo, 2. izdanje, HINUS, Zagreb, 2003.

5

 

V. Koharić: Mehaničke operacije, FSB, Zagreb 1996.

3

 

J. Welty, J. W. Wicks, R. E. Wilson, G. L. Rorrer, Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer, 5th ed., J. Wiley & Sons Inc., New York, 2007.

2

 

Dopunska literatura

  1. E. Beer., Priručnik za dimenzioniranje uređaja kemijske industrije, HDKI/Kemija u industriji, Zagreb, 1980.
  2. R.H. Perry, D.W. Green, J.O. Maloney, Perry’s Chemical Engineer’s Handbook, 7th ed., McGraw-Hill, New York, 2007.
  3. E. L. Paul, V. A. Atiemo-Obeng, S. Kresta, Handbook of Industrial Mixing, John Wiley and Sons, Inc., New Jersey, 2004.
  4. J. W. Mullin, Crystallization, 4th ed, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja

praćenje sugestija i reakcija polaznika tijekom semestra,

studentska anketa.

Ostalo (prema mišljenju predlagatelja)