1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Laboratorijske vježbe	30

CILJEVI KOLEGIJA:
Savladavanje osnova kemijsko inženjerskog projektiranja od projektnog zadatka do idejnog rješenja i izrade baznog projekta. Studente naučiti sintetizirati odnosno povezivati znanja stečenih na preddiplomskom studiju.

IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA:
1. tjedan
Uvodno predavanje: osnovni cilj i uloga kemijskog inženjera u procesnom projektiranju. Mjesto kemijsko-inženjerskog projekta u projektnoj dokumentaciji te detaljna struktura projekta. Projektna dokumentacija i sadržaj projekta. Vrste proizvoda kemijske industrije i njihov utjecaj na projektiranje procesa.

2. tjedan
Princip rada u procesnim simulatorima i njihova uloga u projektiranju. Standardi, propisi i preporuke. Organizacija kemijsko-inženjerskog projekta, zahtijevana točnost i projektni faktori sigurnosti. Sadržaj projektnog zadatka.

3. tjedan
Koraci kemijsko-inženjerskog projektiranja: shema procesa (blok dijagram, PFD + HMB, P&ID) i osnovne informacije. Standardi pri crtanju shema (oznake opreme, oznake struja, pomoćnih medija) i standardni obrasci za projektnu dokumentaciju. Tehnološke upute.

4. tjedan
Hijerarhijski pristup sintezi procesa. Odabir između šaržnog i kontinuiranog načina rada. I/O struktura procesa. Osnovni blokovi procesnog postrojenja. Recirkulacijska struktura procesa. Primjer: proces hidrodealkilacije toluena.

5. tjedan
Sinteza separacijskog sustava. Odabir separacijske tehnike. Šaržna i kontinuirana destilacija. Približni i detaljni proračun procesa destilacije. Sinteza nizova destilacijskih kolona. Intenzificirani separacijski procesi.

6. tjedan
Sinteza separacijskog sustava - nastavak. Intenzificirani separacijski procesi. Toplinski integrirani destilacijski nizovi. Kolone s razdjelnom stijenkom.

7. tjedan
Provjera znanja - kombinacija testova i pitanja iz prethodnih predavanja.
Provjera znanja iz vježbi.

8. tjedan
Separacija azeotropnih smjesa. Krivulje ostataka i singularne točke. Analiza izvodljivosti pomoću mape krivulja ostataka. Metode separacije azeotropnh smjesa ? destilacija s promjenom tlaka.

9. tjedan
Metode separacije azeotropnih smjesa, nastavak. Homogena azeotropna destilacija. Heterogena azeotropna destilacija. Ekstraktivna destilacija.

10. tjedan
Dimenzioniranje opreme (standardizirana i nestandardizirana oprema). Cjevovodi i pumpe. Iskustvena pravila pri dimenzioniranju cjevovoda i standardi (Sch-značenje). Pumpe - izbor i radna područja. Dimenzioniranje pumpe - izračun snage pumpe. Kompresori-radna područja.

11. tjedan
Dimenzioniranje destilacijskih kolona, apsorbera i desorbera. Kolone s pliticama. Hidraulička stabilnost kolone. Kolone s punilima. Unutarnja oprema kolone.

12. tjedan
Izmjenjivači topline - osnovna podjela, TEMA standard (osnovne karakteristike - plašt, prednje i stražnje glave). Kriteriji za izbor izmjenjivača topline. Dimenzioniranje i pravila za izmjenjivače.

13. tjedan
Odvajači i sabirne posude. Dimenzioniranje - okomiti i horizontalni odvajači i sabirne posude. Vrijeme zadržavanja. Pravila i kriteriji za dimenzioniranje.

14. tjedan
Raspored postrojenja. Sigurnost rada procesa i utjecaj na okoliš-opasnosti (trovanje, požar, eksplozija, ionizirajuća radijacija, nekontrolirani porast tlaka). Analiza opasnosti: Dow i Mond-Dow indeksi (FEI, analiza rizika). HAZOP studija. Kontrolne liste za razmatranje. Priprema i pokretanje postrojenja na siguran način.

15. tjedan
- provjera znanja - kombinacija testova i pitanja iz prethodnih predavanja.
- provjera znanja iz vježbi.

VJEŽBE se izvode kao samostalan rad u računalnoj učionici. Studenti se kroz niz sve složenijih zadataka upoznaju s radom u procesnim simulatorima različitih namjena. Vježbe se u cijelosti provode uz pomoć programskih alata CHEMCAD za izradu statičkih simulacija te Aspen HYSYS za dinamičke simulacije. Ishodi učenja provjeravaju se tijekom semestra putem dvaju parcijalnih kolokvija. Planirana je modernizacija kolegija uvođenjem dvaju laboratorijskih vježbi.

Vježba 1: Procesni simulatori za procjenu fizikalnih svojstava tvari
Vježba 2: Termodinamički modeli i predviđanje faznih ravnoteža.
Vježba 3: Modeliranje procesa destilacije
Vježba 4: Izrada modela procesa stabilizacije kondenzata prirodnog plina.
Vježba 5: Izrada modela procesa proizvodnje dimetil etera dehidracijom metanola.
Vježba 6: Izvedba i dimenzioniranje jediničnih operacija korištenih u prethodnim vježbama.
Vježba 7: Izrada pressure-driven modela kao osnova za dinamičko modeliranje
Vježba 8: Izrada dinamičkog modela jednostavnog procesa uključujući sustav za vođenje.

Očekivani ishodi su napravljeni modeli procesa u CHEMCAD-u i HYSYS-u, te ispunjeni radni listovi.

OBAVEZE STUDENATA:
75 %-tna nazočnost na predavanjima i vježbama. Položeni parcijalni kolokviji iz teorije i parcijalni kolokviji iz vježbi.

VRSTE IZVOĐENJA NASTAVE:
Predavanja, vježbe, samostalni zadaci.

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
Dvije (2) parcijalne provjere znanja iz teorije (ukupno 20 bodova).
Dva kolokvija iz vježbi (30 bodova).
Moguće je pisati nadoknadu samo jednog kolokvija.

Pismenog dijela ispita oslobođeni su studenti koji na svakom od 4 kolokvija ostvare minimalno 60 % bodova. Prisutnost na nastavi donosi maksimalno 6 bodova (tri vježbe i tri predavanja).
Ukupna ocjena određuje se na temelju ukupno ostvarenih bodova na sljedeći način:

Dovoljan (2) 60 % ukupnog broja bodova
Dobar (3) 70 % ukupnog broja bodova
Vrlo dobar (4) 80 % ukupnog broja bodova
Izvrstan (5) 90 % ukupnog broja bodova

Studenti koji nisu zadovoljni ocjenom temeljem ostvarenih bodova mogu izaći na pismeni i usmeni ispit s istim rasponom ocjena.

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa

1. Vrjednovati ulogu kemijskog inženjera kod procesnog projektiranja.
2. Integrirati stečena znanja za sintezu procesne sheme kojom se rješava određeni projektni zadatak na održiv i ekonomski optimalan način.
3. Preporučiti pristup projektiranju koji odgovara vrsti proizvoda.
4. Odabrati odgovarajuće separacijske postupke, odnosno njihove nizeve za dobivanje proizvoda tražene čistoće.
5. Ocijeniti sintetiziranu procesnu shemu oponašanjem promoću procesnih simulatora (CHEMCAD. gPROMS, Aspen).
6. Povezati bilancu tvari i energije s izračunom dimenzija ključne procesne opreme i troškovima (investicijskim i pogonskim).

1. Nastavni tekstovi na mrežnim stranicama FKIT-a, I. Dejanović, G. Lukač,
2. Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis and Evaluation, 3rd Editon, W.D. Seider at al., Wiley, 2010.
3. Chemical Process Design and Integration, R. Smith, Wiley, 2005.
4. Projektiranje procesnih postrojenja, F. Šef, Ž. Olujić, HDKI, 1988.
5. Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes, R. Turton, R. C. Bailie, W. B. Whiting, J. A. Shaeiwitz, Prentice Hall, 2003.
6. Priručnik za dimenzioniranje uređaja kemijske industrije, E. Beer, HDKI, 1994.
7. Chemical Engineers Handbook, Perry and Chilton, McGraw Hill,

Obavezni predmet - Redovni modul - Kemijske tehnologije i proizvodi
Obavezni predmet - Redovni modul - Kemijsko inženjerstvo u zaštiti okoliša
Obavezni predmet - Redovni modul - Kemijsko-procesno inženjerstvo