1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Seminar	15

CILJ KOLEGIJA: Kolegij je namijenjen s ciljem dobivanja znanja iz osnova kemijskog reakcijskog inženjerstva na dodiplomskom studiju. Svrha kolegija je predočiti na jasan i sažet način osnove kemijskog reakcijskog inženjerstva.

IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA:
1. Tjedan
Uvod u sadržaj predmeta. Pojam procesnog prostora i kemijskog reaktora. Podjela reaktora. Primjeri na seminaru
2. Tjedan
Osnovni tipovi reaktora i pojam idealnog reaktora. Opće bilance mase, množine tvari topline. Primjeri na seminaru
3. Tjedan
Reaktorski modeli. Idealni kotlasti reaktor. Značajke i matematički model. Primjeri na seminaru
4. Tjedan
Idealni cijevni i protočni kotlasti reaktor (PKR). Značajke i matematički modeli. Primjeri na seminaru
5. Tjedan
Kemijska kinetika. Brzina reakcije. Definicije i osnovni pojmovi. Temperaturna zavisnost. Primjeri na seminaru
6. Tjedan
Pojam kinetičkog modela. Vrste modela. Kinetička analiza. Eksperimentalne metode.
7. Tjedan
Kinetika reakcija u homogenim sustavima. Pregled kinetičkih modela.
8. Tjedan
Kinetika reakcija u heterogenim sustavima. Prijenos tvari i topline uz kemijsku reakciju.
9. Tjedan
Kinetička područja. Među i unutar fazni prijenos tvari i topline.
10. Tjedan
Kinetika nekatalitičkih reakcija fluid krutina.
11. Tjedan
Kinetika reakcija plin kapljevina.
12. Tjedan
Izbor kinetičkog modela i procjena parametara. Integralna metoda analize na osnovi eksperimentalnih podataka.
13. Tjedan
Diferencijalna metoda i opća metoda (ID algoritam).
14. Tjedan
Neidealno strujanje i miješanje u kemijskim reaktorima.

RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA:
Po odslušanim predavanjima odnosno nakon polaganja ispita, student će biti u mogućnosti da primjeni stečeno znanje pri rješavanju jednostavnijih problema u području kemijskog reakcijskog inženjerstva. Imati će potrebna znanja za praćenje i vođenje osnovnih tipova reaktora u industrijskim procesima.

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
studenti su obavezni nazočiti predavanjima i seminarima

UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA:
80% nazočnost na predavanjima i seminarima

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE:
Auditorna predavanja i seminari
konzultacije prema potrebi

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
- polaganje kolokvija tijekom semestra (oslobađanje od pismenog dijela ispita)
- usmeni ispit

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa

METODIČKI PREDUVJETI:
Položeni ispiti iz kolegija Bilanca tvari i energije i Prijenos tvari i energije

ISHODI UČENJA KOLEGIJA:
1. definirati procesne veličine i parametre kemijskog reaktora
2. izvesti kinetičke modele na osnovi fizičke slike procesa ili provedenog kinetičkog eksperimenta
3. razlikovati kinetiku reakcija u homogenim odnosno heterogenim sustavima
4. postaviti matematičke modele procesa s kemijskim reakcijama u različitim tipovima reaktora (kinetički i reaktorski model)


ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA:
1. primijeniti kemijsko inženjersku metodologiju prilikom odabira reaktora za provedbu pojedinih tipova reakcija
2. primijeniti matematičke numeričke i analitičke metode prilikom procjene parametara kinetičkih modela
3. primijeniti stečena znanja na modeliranje i projektiranje kemijskih reaktora
4. primjenjivati matematičke metode, modele i tehnike u rješavanju oglednih primjera

NASTAVNE JEDINICE S PRIPADAJUĆIM ISHODIMA UČENJA I KRITERIJIMA VREDNOVANJA
1. Pojam procesnog prostora i kemijskog reaktora
Ishodi učenja:
- definiranje kemijskog reaktora kao osnovne jedinice kemijskog procesa
- definirati procesni prostor, granice sustava, te ulaznih i izlaznih veličina procesa
- postavljati bilance tvari i energije oglednih primjera
- definirati osnovnu podjelu i sistematizaciju kemijskih reaktora
Kriteriji vrednovanja
- razlikovati osnovne tipove kemijskih reaktora
- primijeniti zakon o očuvanju mase i postaviti bilance tvari zadanog procesa
2. Idealni tipovi reaktora i njihovi matematički modeli
Ishodi učenja:
- definirati reaktorski model idealnog kotlastog reaktora
- definirati reaktorski model idealnog protočno kotlastog reaktor
- definirati reaktorski model idealno cijevni reaktor
Kriteriji vrednovanja
- primijeniti značajke idealnog kotlastog reaktora prilikom izvođenja bilance tvari i topline
- primijeniti značajke idealnog protočno kotlastog reaktora prilikom izvođenja bilance tvari i topline
- primijeniti značajke idealnog cijevnog reaktora prilikom izvođenja bilance tvari i topline
3. Kinetički modeli reakcija u homogenim i heterogenim sustavima
Ishodi učenja:
- definirati zavisnost brzine reakcije o temperaturi
- definirati značajke kinetike reakcija u homogenim sustavima
- definirati značajke kinetike reakcija u heterogenim sustavima
Kriteriji vrednovanja
- razlikovati osnovne značajke kemijskih reakcija u homogenim odnosno heterogenim sustavima
- primijeniti Arrheniusovu zavisnost prilikom određivanja energije aktivacije provedenih kinetičkih eksperimenta
4. Osnovne grupe reaktora za provedbu reakcija u homogenim i heterogenim sustavima
Ishodi učenja:
- opisati reaktore za provedbu nekatalitičkih reakcija fluid krutina
- opisati reaktore za provedbu reakcija plin kapljevina
- opisati reaktore za provedbu katalitičkih reakcija uz krute katalizatore
Kriteriji vrednovanja
- primijeniti model jezgre ili model kontinuirane reakcije prilikom definiranja kinetike nekatalitičkih reakcija fluid krutina
- primijeniti Whitmanovu teoriju graničnog sloja prilikom absorpcije reaktanta iz plinske u kapljevitu fazu
- primijeniti kinetički model Hougen Watsona pri provedbi katalitičkih heterogenih reakcija
5. Eksperimentalne metode u kinetičkim istraživanjima
Ishodi učenja:
- definirati integralnu metodu procjene parametara kinetičkog modela
- definirati diferencijalnu metodu procjene parametara kinetičkog modela
- definirati izmijenjenu diferencijalnu metodu procjene parametara kinetičkog modela
- definirati kriterij slaganja eksperimentalnih podataka i izračunatih vrijednosti.
Kriteriji vrednovanja
- primijeniti različite numeričke metode procijene parametara ovisno o složenosti reakcijskog sustava (kinetičkog modela i eksperimentalnog reaktora)
- kritički odabrati najbolji kinetički model koji na osnovu kriterija srednjeg kvadratnog odstupanja opisuje provedeni kinetički eksperiment
6. Neidealno strujanje i miješanje u kemijskim reaktorima
Ishodi učenja:
- definirati krivulju raspodjele vremena zadržavanja
- definirati modele strujanja u kemijskim reaktorima
- definirati utjecaj kemijske reakcije na RVZ krivulje
Kriteriji vrednovanja
- razlikovati uzroke odstupanja od idealnog strujanja odnosno miješanja
- eksperimentalno odrediti RVZ krivulje
- primijeniti model strujanja aksijalnom disperzijom za opis odstupanja od idealnog strujanja u CR

1. odabrati procesne veličine i parametre kemijskog reaktora
2. potvrditi kinetičke modele na osnovi fizičke slike procesa ili provedenog kinetičkog eksperimenta
3. usporediti kinetiku reakcija u homogenim odnosno heterogenim sustavima
4. razviti matematičke modele procesa s kemijskim reakcijama u različitim tipovima reaktora (kinetički i reaktorski model)
5. integrirati kemijsko inženjersku metodologiju prilikom odabira reaktora za provedbu pojedinih tipova reakcija
6. urediti matematičke numeričke i analitičke metode prilikom procjene parametara kinetičkih modela
7. povezati stečena znanja na modeliranje i projektiranje kemijskih reaktora
8. valorizirati matematičke metode, modele i tehnike u rješavanju oglednih primjera

1. Kemijski reaktori, Z. Gomzi, HINUS, 2009.

Upis predmeta :
Položen : Analitička kemija
Položen : Bilanca tvari i energije
Položen : Engleski jezik
Položen : Fizika II
Položen : Matematika II
Položen : Opća i anorganska kemija
Položen : Osnove elektrotehnike
Položen : Osnove strojarstva
Položen : Prijenos tvari i energije
Položen : Primjena i programiranje računala
Položen : Tjelesna i zdravstvena kultura
Položen : Tjelesna i zdravstvena kultura

Obavezni predmet - Redovni studij - Kemijsko inženjerstvo