1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Laboratorijske vježbe	30

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

CILJ 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 pri procesnom projektiranju. Mjesto kemijsko inženjerskog projekta u projektnoj dokumentaciji i detaljna struktura projekta. Projektna dokumentacija i sadržaj projekta.

2.Tjedan
Standardi, propisi i preporuke. Sustav jedinica. Organizacija kemijsko inženjerskog projekta, zahtijevana točnost i projektni faktori sigurnosti. Sadržaj projektnog zadatka. Voditelj projekta (koordinacija projekta). Vremenska opterećenja aktivnosti kod detaljnog projektiranja.

3.Tjedan
Izvedba procesa-prethodna studija, prikupljanje podataka (specifikacija sirovina i produkata), značaj termodinamičkih i fizičkih veličina s naglaskom na pogreške koje se javljaju, a koje utječu na proračun bilance tvari i energije i specifikaciju opreme.

4.Tjedan
Koraci kemijsko inženjerskog projektiranja-shema procesa (blok dijagram, PFD, PID) i osnovne informacije. Standardi kod crtanja shema (oznake opreme, oznake struja, pomoćnih medija) i standardni obrasci za projektnu dokumentaciju.

5.Tjedan
Oponašanje procesa, izbor procesnih varijabli i stupnjevi slobode. Programska podrška (komercijalni programski sustavi). Bilančne cjeline proizvodnog procesa. Bilanca tvari s naglaskom na važnost kod dimenzioniranja i specifikaciju opreme. Primjer: Bilanca vode u rashladnom tornju. Bilanca energije uz ponavljanje gradiva (osnovni zakoni termodinamike i oblici energije). Primjer: Bilanca topline kod procesa zgušćivanja otopine.

6.Tjedan
Dimenzioniranje opreme (standardizirana i nestandardizirana oprema). Cjevovodi i pumpe. Iskustvena pravila pri dimenzioniranju cjevovoda i standardi (Sch-značenje). Primjer: Dimenzioniranje cjevovoda za razvod CH4. Pumpe-izbor i radna područja. Dimenzioniranje pumpe- izračun snage pumpe. Kompresori-radna područja.

7.Tjedan
1.provjera znanja-kombinacija testova i pitanja iz prethodnih predavanja
1.provjera znanja iz Vježbi

8.Tjedan
Separacijski procesi-svojstva koja utječu na odabir postupka separacije. Proračun destilacijskih kolona (brzi i strogi postupak). Dimenzioniranje kolone s pliticama. Kolona s punilima-prednosti i nedostaci, izbor punila, pad tlaka. Dimenzioniranje kolona s punilima.

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

10.Tjedan
Odvajači i sabirne posude. Dimenzioniranje-okomiti i horizontalni odvajači i sabirne posude. Vrijeme zadržavanja. Pravila za dimenzioniranje.

11.Tjedan
Spremnici i uređaji za miješanje (potrebna snaga s obzirom na proces miješanja). Osnovne dimenzije. Ostala oprema-samo navođenje.

12.Tjedan
Procjena investicijskog ulaganja. Osnovne stavke ulaganja u postrojenja. Direktni i indirektni troškovi. Indeksi cijena (CEP indeks). Metoda faktora i metoda eksponenta za procjenu investicijskog ulaganja.

13.Tjedan
Nabavna cijena ključne procesne opreme (reaktori, tlačne posude, kolone, spremnici, izmjenjivači topline). Utjecaj dimenzija, konstrukcijskog materijala, tlaka, tipa opreme na nabavnu cijenu opreme.

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.

15.Tjedan
2. provjera znanja-kombinacija testova i pitanja iz prethodnih predavanja

RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA:
Stečena znanja trebaju studenta osposobiti za izradu idejnog projekta, slijedeći osnovne korake kemijsko inženjerskog projektiranja. Prepoznavanje uloge kemijskog inženjera kod izrade projektne dokumentacije u odnosu na ostale struke (timski rad).

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Obavezno pohađanje predavanja i vježbi u računalnoj učionici. Na vježbama izrada zadataka.

UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA:
Prisustvovanje na najmanje 75% predavanja i 75 % vježbi.

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE:
Auditorni za predavanja i projektni zadaci na vježbama (korištenjem programskog sustava ChemCAD).

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
Parcijalne provjere znanja (2 za teorijski dio i 2 vezana uz vježbe) za oslobađanje pismenog ispita. Pismeni i usmeni ispit.

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA
1. primijeniti široko i duboko znanje iz područja matematike, kemije, kemijskog inženjerstva i drugih znanosti za rješavanje znanstvenih, stručnih i općih društvenih problema u području svoje ekspertize
2. razviti projektna rješenja za procese ili njihove dijelove, uključujući i procese iz novih ili rubnih područja u kemijskom inženjerstvu
3. kritički ocijeniti podatke te iz njih izvlačiti zaključke
4. pokazati brzinu i sustavnost u pristupanju novim zadacima

NASTAVNE JEDINICE S PRIPADAJUĆIM ISHODIMA UČENJA I KRITERIJIMA VREDNOVANJA
Nastavna jedinica
1. Kemijski inženjeri i procesno projektiranje
Ishodi učenja
-prepoznati ulogu kemijskog inženjera u procesnom projektiranju
-opisati razvoj procesa i objasniti ulogu termodinamičkih i fizičkih veličina kod izrade projekta
-označiti standarde, propise i preporuke kod procesa
-definirati sadržaj projektnog zadatka i ulogu voditelja projekta

Kriteriji vrednovanja
-znati strukturu razvoja procesa i sadržaj projektne dokumentacije
-znati standarde koji se primjenjuju kod izrade projektne dokumentacije
-interpretirati projektni zadatak

2. Koraci kemijsko inženjerskog projektiranja
Ishodi učenja
-reproducirati sheme procesa koje se koriste u projektiranju
-označiti informacije i standarde kod projektne dokumentacije
-objasniti oponašanje procesa i dati informacije o dostupnoj programskoj podršci
-reproducirati bilancu tvari i energije na primjerima i objasniti važnost rezultata za
dimenzioniranje opreme

Kriteriji vrednovanja
-za zadani proces izraditi BFD, PFD ili PID dijagrame
-primijeniti standardne oznake opreme, struja i pomoćnih medija
-za zadani primjer napraviti simulaciju procesa u ChemCAD-u i prikazati bilancu tvari i topline -
po strujama

3. Dimenzioniranje ključne procesne opreme
Ishodi učenja
-označiti razliku standardizirane i ne standardizirane opreme, odabrati procesnu opremu i prepoznati ključne dimenzije
-opisati proračun pumpi, separacijskih jedinica, posebno destilacije, izmjenjivača topline, odvajača i sabirnih posuda
-označiti ostalu opremu i pomoćna postrojenja

Kriteriji vrednovanja
- znati postupak dimenzioniranja pojedinačne procesne opreme
- prikazati veličine o kojima ovise ključne dimenzije za zadanu procesnu jedinicu
- povezati pomoćna postrojenja s glavnim procesom


4. Procjena ulaganja i pogonski troškovi (energenti u industriji)
Ishodi učenja
-reproducirati korelacije za procjenu nabavne cijene pojedinačne ključne opreme (utjecaj dimenzija, materijala, tlaka i vrste opreme)
-opisati segmente investicijskog ulaganja i objasniti postupke ukupnog investicijskog
ulaganja (metoda faktora i metoda eksponenta)
-označiti pogonske troškove i odabrati veličine kod ključne opreme koje utjeću na pogonske troškove

Kriteriji vrednovanja
-postaviti korelacije za procjenu nabavne cijene koštanja za zadanu procesnu jedinicu
-razumjeti značenje instalacijskog faktora i inflacijskog indeksa
-odrediti pogonske troškove rada procesne jedinice

5. Sigurnost rada procesa i utjecaj na okoliš
Ishodi učenja
-identificirati aspekte sigurnosti rada procesa i njihovog utjecaja na okoliš
-definirati i interpretirati analize opasnosti (Dow i Mond-Dow indekse) i HAZOP studiju

Kriteriji vrednovanja
-objasniti aspekte sigurnosti procesa
-razumjeti i interpretirati analizu opasnosti i HAZOP studiju

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).
6. Povezati bilancu tvari i energije s izračunom dimenzija ključne procesne opreme i troškovima (investicijskim i pogonskim).
7. Pripremiti projektnu dokumentaciju (bazni projekt) na temelju zadanog projektnog zadatka.
8. Pokazati brzinu i sustavnost u pristupanju novim zadacima

1. Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis and Evaluation, 3rd Editon, , W.D. Seider at al., Wiley, 2010.
2. Chemical Process Design and Integration, , R. Smith, Wiley, 2005.
3. Projektiranje procesnih postrojenja, , F. Šef, Ž. Olujić, HDKI, 1988.
4. Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes, , R. Turton, R. C. Bailie, W. B. Whiting, J. A. Shaeiwitz, Prentice Hall, 2003.
5. Priručnik za dimenzioniranje uređaja kemijske industrije, , E. Beer, HDKI, 1994.
6. 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