0x010088F6312065A70A44B630A6848498EAD80093CFEAFE161DC94D83C7C5C9A5A748B8

Emnet ble undervist omtrent som tidligere, men med noen flere eksempler. Nytt av i år er at to tellende øvinger ikke lenger er tellende (mappeevaluering).

I følge referansegruppen har gjennomføringen har vært bra med godt læringsutbytte.

NTNU:TIA:REST

Institutt for kjemisk prosessteknologi

Department of Chemical Engineering

Alle trykte og håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

Norsk

Mer om vurdering

Eksamen består av en åpen bok eksamen som teller 100%. Obligatoriske øvinger må være bestått for å få adgang til eksamen. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

Anbefalte forkunnskaper

Kjemiske og prosesstekniske kunnskaper tilsvarende 3. årskurs ved studieretning Kjemisk prosessteknologi.

Faglig innhold

Emnet er ment å gi nødvendig basis-kunnskap, ferdigheter og forståelse til å være i stand til å utforme et konseptuelt design av en prosess. Dette er kunnskap som kan anvendes for å utforme fremtidige bærekraftige prosesser med forbedret utnyttelse av energi og råstoff. Følgende punkter beskriver innholdet:<ul><li>Utforming av konseptuelt design; optimering av design, arbeidsprosessen i prosessutforming, «battery limit», prosjekter, basis for design</li><li>Masse og energi; beregningsstrategier for masse- og energibalanser, likningsbasert og sekvensiellmodulær beregning, kompressor-tog og pumping</li><li>Datamaskinassistert simulering og design; trening i bruk av program for prosess-simulering som HYSYS eller UNISIM og programmering i Python eller Matlab. </li><li>Varmeintegrasjon; pinch-analyse, varmegjenvinning, ekstern oppvarming og avkjøling, design av varmevekslernettverk for maksimal varmegjenvinning.</li><li>Valg og dimensjonering av prosessutstyr </li><li>Prosess-sikkerhet</li><li>Økonomisk evaluering; estimering av utstyrskostnad samt total investering, driftskostnader og inntekter, lønnsomhetsberegning og sensitivitetsanalyse.</li><li>Forståelse av termodynamikk og kinetikk og dens betydning på design</li><li>Industrielle eksempler; metanol prosessen og ammoniakk prosessen</li><li>Fremtidige prosesser; biomasse til flytende drivstoff, elektrisk kraft til flytende drivstoff. </li></ul>

Kursmateriell

Sinnott and Towler: Chemical Engineering Design, 5. utgave. Supplerende materiell utleveres.

Læringsutbytte

Etter endt emne skal studentene kunne: <ul><li>Bruke simuleringsverktøy for å modellere prosess-systemer, og utføre stasjonære simuleringer som oppfyller gitte designkrav</li><li>Sette opp masse- og energibalanser og gjøre overslagsberegninger</li><li>Anvende «pinch» analysen for varmeintegrasjon for å finne hva som er maksimalt mulig å gjenvinne av varme, samt konstruere varmevekslernettverk som gir maksimal varmegjenvinning.</li><li>Beregne nødvendig størrelse av prosessutstyr</li><li>Estimere pris av prosessutstyr basert på størrelse eller kapasitet.</li><li>Estimere totale investeringskostnader, driftskostnader og gjøre lønnsomhetsberegninger av prosjekter.</li><li>Forstå effekten resirkulasjon i prosessflytskjema og hvorfor vi må ha avtapping (purge) i resirkulasjonsløkker</li><li>Forstå prosessflytskjemaberegninger, iterasjon-skjema og konvergens.</li><li>Skille mellom kinetikkens og termodynamikkens rolle ved endring av oppholdstid og andre driftsbetingelser.</li></ul>

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, demonstrasjoner og regneøvinger. To av regneøvingene er obligatoriske og tellende for karakteren.

Øvinger

Prosessutforming

Teknologiske fag

Industriell kjemi og bioteknologi - masterstudium (5-årig)

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(23697)/FieldValuesAsText

Jeg vil ta inn flere eksempler i undervisningen.

Gjennomføringen har vært bra og studentene har oppnådd læringsutbytte.

Alle trykte og håndskrevne hjelpemidler tillatt. Alle kalkulatorer tillatt.

Mappeevaluering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 80% og arbeider/øvinger 20%. Resultatet for delene angis i %-poeng. Vurdering for hele mappen angis med bokstavkarakter. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas. 

Emnet er ment å gi nødvendig basis-kunnskap, ferdigheter og forståelse til å være i stand til å utforme et konseptuelt design av en prosess. Dette er kunnskap som kan anvendes for å utforme fremtidige bærekraftige prosesser med forbedret utnyttelse av energi og råstoff. Følgende punkter beskriver innholdet:<ul><li>Utforming av konseptuelt design; optimering av design, arbeidsprosessen i prosessutforming, «battery limit», prosjekter, basis for design</li><li>Masse og energi; beregningsstrategier for masse- og energibalanser, likningsbasert og sekvensiellmodulær beregning, kompressor-tog og pumping</li><li>Datamaskinassistert simulering og design; trening i bruk av program for prosess-simulering som HYSYS eller UNISIM og programmering i Python eller Matlab.  </li><li>Varmeintegrasjon; pinch-analyse, varmegjenvinning, ekstern oppvarming og avkjøling, design av varmevekslernettverk for maksimal varmegjenvinning.</li><li>Valg og dimensjonering av prosessutstyr  </li><li>Prosess-sikkerhet</li><li>Økonomisk evaluering; estimering av utstyrskostnad samt total investering, driftskostnader og inntekter, lønnsomhetsberegning og sensitivitetsanalyse.</li><li>Forståelse av termodynamikk og kinetikk og dens betydning på design</li><li>Industrielle eksempler; metanol prosessen og ammoniakk prosessen</li><li>Fremtidige prosesser; biomasse til flytende drivstoff, elektrisk kraft til flytende drivstoff.  </li></ul>

Sinnott and Towler: Chemical Engineering Design, 5. utgave. Supplerende materiell utleveres. 

Etter endt emne skal studentene kunne:   <ul><li>Bruke simuleringsverktøy for å modellere prosess-systemer, og utføre stasjonære simuleringer som oppfyller gitte designkrav</li><li>Sette opp masse- og energibalanser og gjøre overslagsberegninger</li><li>Anvende «pinch» analysen for varmeintegrasjon for å finne hva som er maksimalt mulig å gjenvinne av varme, samt konstruere varmevekslernettverk som gir maksimal varmegjenvinning.</li><li>Beregne nødvendig størrelse av prosessutstyr</li><li>Estimere pris av prosessutstyr basert på størrelse eller kapasitet.</li><li>Estimere totale investeringskostnader, driftskostnader og gjøre lønnsomhetsberegninger av prosjekter.</li><li>Forstå effekten resirkulasjon i prosessflytskjema og hvorfor vi må ha avtapping (purge) i resirkulasjonsløkker</li><li>Forstå prosessflytskjemaberegninger, iterasjon-skjema og konvergens.</li><li>Skille mellom kinetikkens og termodynamikkens rolle ved endring av oppholdstid og andre driftsbetingelser.</li></ul>

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(18188)/FieldValuesAsText

Læringutbyttet er oppdatert og relevant.Læringutbyttet blir kommunisert i den første forelesningstimenJeg vil tro at det er en god sammenheng mellom dette emnet og tidligere emners læringutbytte, men jeg har ikke oversikt over alle andre emner.

Læringutbyttet oppnår ved foreleninger, demonstrasjoner i bruk av simuleringsverktøy og probrammering samt øvinger.Mitt inntrykk er at studentene har gjort en meget god egeninnsats.Læringsmiljøet siste semenster var spesielt med bare nettbasert undervisning, men teknisk sett fungerte det bra.

Vurderingsform i emnet er ved skriftlig eksamen samt to tellende øvinger. Både eksamen og øvingene er i god samsvar med læringsmålene.

Mappeevaluering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 80% og arbeider/øvinger 20%. Resultatet for delene angis i %-poeng. Vurdering for hele mappen angis med bokstavkarakter. 
Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

- Prosjektgrunnlaget, utforming av prosessanlegg med hovedanlegg, hjelpeanlegg og hjelpefunksjoner. Nødvendige grunnlagsdata for prosjektering. - Prosessutforming og valg av enhetsoperasjoner: Blokkdiagrammet, overslagsberegning av massebalanser, vurdering av tekniske og økonomiske flaskehalser og grenseverdier. Beregning og løsningsstrategi for masse og energibalanser, bruk av prosessimuleringsverktøy som UNISIM, HYSYS eller andre systemer. Valg og dimensjonering av prosessutstyr. Konstruksjonsmaterialer, standarder og konstruksjonsnormer. - Om prosjekteringsarbeidet: Faseinndeling og beslutningspunkter, dokumentasjon og rapportering. Sikkerhet og miljø, reduksjon av tap, livsløpsanalyser. Bruk av patenter og annen litteratur. Økonomisk evaluering, når og hvordan? Beregning av investering og driftsomkostninger. Rentabilitet og investeringsanalyser. - Eksempler på prosesser som kan bli behandlet i øvingsopplegget: Syntesegass, ammoniakk, metanol, prosesser ved oljeraffinering, vinylklorid/PVC, polyolefiner.

Forelesninger og regneøvinger. Noen av regneøvingene er obligatoriske.  

Etter endt emne skal studentene kunne:
- Bruke simuleringsverktøy for å modellere prosess-systemer, og utføre stasjonære simuleringer som oppfyller gitte designkrav.
- Sette opp masse- og energibalanser og gjøre overslagsberegninger.
- Anvende «pinch» analysen for varmeintegrasjon for å finne hva som er maksimalt mulig å gjenvinne av varme, samt konstruere varmevekslernettverk som gir maksimal varmegjenvinning.
- Beregne nødvendig størrelse av prosessutstyr.
- Estimere pris av prosessutstyr basert på størrelse eller kapasitet.
- Estimere totale investeringskostnader, driftskostnader og gjøre lønnsomhetsberegninger av prosjekter.
- Forstå effekten resirkulasjon i prosessflytskjema og hvorfor vi må ha avtapping (purge) i resirkulasjonsløkker.
- Kunnskap om prosessflytskjemaberegninger, iterasjon-skjema og konvergens.
- Skille mellom kinetikkens og termodynamikkens rolle ved endring av oppholdstid og andre driftsbetingelser.

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(12627)/FieldValuesAsText

Jeg tror det er rimelig bra. Jeg prøver å forbedre fra år til år.

<ul><li>Læringsutbytte er oppdatert og relevant</li><li>Læringsutbytte blir kommunisert tidlig i emnet med 1-2 slides som beskriver "Skills", "knowledge" og "process knowledge"</li><li>Ja</li></ul>

<ul><li>Tradisjonell undervisning, demonstrasjon av software, hands-on øving med bruk av software.</li><li>Delvis god.</li><li>Bra </li></ul>

Vurderingsform er eksamen 80% og to prosjekt tellende 10% hver. Det som blir testet er i samsvar med læringutbytte.

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(5922)/FieldValuesAsText

Prosessutforming - TKP4165