Cilj kolegija: Upoznati studente s temeljnim elementima reakcijskog inženjerstva i katalize potrebnih za optimalno rješavanje tehnoloških problema.
Izvedbeni program kolegija:
1. Uvod u kemijsko reakcijsko inženjerstvo. Što je KRI i čime se bavi. Podjela reaktora i opće bilance tvari i topline.
2. Reaktorski modeli osnovnih (Idealnih tipova) reaktora. Pojam idealnog reaktora. Kotlasti reaktor, protočni kotlasti reaktor, cijevni reaktor.
3. Brzina kemijskih reakcija. Osnovni pojmovi i veličine. Kinetika reakcija u homogenim sustavima.
4. Uvod u katalizu ? što je kataliza i čime se bavi. važnost katalize za nacionalnu ekonomiju Podjela katalitičkih reakcija. Značajke katalizatora: aktivnost, selektivnost i stabilnost
5. Homogena kataliza: kiselinsko-bazna kataliza, kataliza s ionima prijelaznih metala: aktivnost, selektivnost i deaktivacija katalizatora. Kinetika i mehanizam homogeno-katalitičkih reakcija.
6. Heterogena kataliza ? fenomeni adsorpcije: kriteriji pomoću kojih se razlikuju fizička adsorpcija i kemisorpcija. Toplina adsorpcije. Adsorpcijske izoterme. Teorija heterogene katalize.
7. Kinetika i mehanizam heterogeno-katalitičkih reakcija. Pretpostavljanje reakcijskog mehanizma i izbor kinetičkog modela. Utjecaj temperature na brzinu reakcije u heterogenom sustavu: prividna i stvarna energija aktivacije.
8. Ukupna brzina heterogeno-katalitičkih reakcija ? reakcijska područja, pojam najsporijeg procesa. Međufazni i unutarfazni prijenos tvari. Vrste difuzije.
9. Unutarazna značajka djelotvornosti ? eksperimentalno određivanje i teoretsko izračunavanje. Toplinski učinci tijekom procesa: temperaturni gradijent kroz film fluida oko zrna, temperaturni gradijent unutar zrna katalizatora. Otpor površinskoj reakciji.
10. Kinetička analiza i eksperimentalne metode. Izbor eksperimentalnog reaktora. Izbor kinetičkog modela i procjena parametara. Integralna i diferencijalna metoda analize.
11. Sastav i izvedba katalizatora ? kemijski sastav: nosač, promotor, katalitički aktivna tvar. Uloga i značaj aktivne komponente katalizatora. Pristup problemu dizajniranja katalizatora, izbor komponenata katalizatora, suvremene metode razvoja novih katalitičkih sustava
12. Aktivnost, selektivnost i deaktivacija atalizatora. Eksperimentalne metode određivanja katalitičkih značajki katalizatora. Eksperimentalni reaktori. Kriteriji za procjenu utjecaja prijenosa tvari i topline na ukupnu brzinu reakcije: međufazni, unutarfazni i reaktorski gradijenti.
13. Deaktivacija katalizatora ? tipovi deaktivacije, kinetika i mehanizam deaktivacije, način djelovanja otrova na površinu katalizatora, utjecaj difuzije na brzinu deaktivacije. Sprječavanje deaktivacije i reaktivacija katalizatora.
14. Modeli realnih cijevnih reaktora. Model aksijalne disperzije i laminarni model.
Preduvjeti za upis predmeta: Položeni predmeti: svi predmeti 1. nastavne godine, Bilanca tvari i energije, Prijenos tvari i enegije, Fizikalna kemija
Preduvjeti za polaganje predmeta : -
Razvijanje općih i specifičnih kompetencija studenata:
Po odslušanim predavanjima odnosno nakon polaganja ispita, student će biti u mogućnosti primijeniti stečeno znanje pri rješavanju jednostavnijih problema u području reakcijskog inženjerstva i katalize. Imati će potrebna znanja za praćenje i vođenje osnovnih tipova reaktora u industrijskim procesima, kao i u metodama pripreme i primijene različitih tipova katalizatora.
Obveze studenata u nastavi i načini njihova izvršavanja: studenti su obvezni nazočiti predavanjima i seminarima
Način izvođenja nastave: Auditorna predavanja i laboratorijske vježbe
konzultacije prema potrebi
Način provjere znanja i polaganja ispita: polaganje kolokvija tijekom semestra
pismeni ispit, usmeni ispit
Način praćenja kvalitete i uspješnosti kolegija: Studentska anketa
|
Pristupačnost
