Anlatım Soru-Yanıt Sorun-Problem Çözme

Transkript

1 Form IIIa ( Türkçe): Ders Bilgileri Dersin Adı Kodu Yarıyılı Teori (saat/hafta) Uygulama (saat/hafta) Laboratuar (saat/hafta) Yerel Kredi AKTS Reaktör Tasarımı KMÜ 308 Güz Önkoşul(lar)-var ise KMÜ 307 Dersin dili İngilizce Dersin Türü Zorunlu Dersin verilme şekli Yüz yüze Dersin öğrenme ve öğretme teknikleri Anlatım Soru-Yanıt Sorun-Problem Çözme Dersin sorumlusu(ları) Dersin amacı Bölüm Sorumluları Bu dersin amacı kimyasal reaksiyon mühendisliği temel prensipleri kullanarak farklı reaktör türlerinin tasarımının gerçekleştirilmesidir. Bu doğrultuda izotermal ve/veya izotermal olmayan reaktör işletim türlerinin detaylı incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca gerçek sistemlerde karşılaşılan çoklu reaksiyonlar ve istenilen ürünün maksimize edilmesi gibi kavramlarında ders kapsamında tartışılması ve reaktör tasarımına uygulanması hedeflenmiştir. Dersin öğrenme çıktıları Dersin içeriği Dersin verilme şekli Kaynaklar Matematik, fen ve mühendislik bilgisini uygulama becerisi Verileri analizleme ve yorumlama becerisi Beklenen istekleri karşılamak amacıyla bir sistem, bileşen ya da süreci tasarlama becerisi Mühendislik problemlerini tanımlama, formülleştirme ve çözme becerisi Profesyonel ve etik sorumlulukları anlama Hayat boyu öğrenmenin gerekli olduğunun farkında olmak ve benimsemek Mühendislik uygulamaları için gerekli olan teknik, beceri, ve modern mühendislik ekipmanlarını kullannma becerisi İzotermal olmayan reaktör tasarımı: Enerji denkliği, reaksiyon termodinamiği, yatışkım koşulda izotermal olmayan akım reaktörlerin işletimi, Denge dönüşümü, Yatışkın olmayan işletim, adyabatik olmayan reaktör işletimi, çoklu yatışkın koşul, Çoklu reaksiyonlar: paralel ve seri reaksiyonlar, istenen ürünün maksimize edilmesi. Yüz yüze Ders Kitabı: -Elements of Chemical Reaction Engineering, H. Scott Fogler, 4rt Edition, Prentice Hall (2005). References: Levenspiel, O., Chemical Reaction Engineering, Third Ed., J. Wiley Inc., N.Y., Smith J.M., Chemical Engineering Kinetics, Third Ed., Mc. Graw Hill International., N.Y., 1981.

2 Form IIIb (İngilizce): COURSE INFORMATION Course Name Code Semester Theory (hours/week) Application (hours/week) Laboratory (hours/week) National Credit ECTS Reactor Design KMÜ 308 Fall Prequisites KMÜ 307 Course language English Course type Compulsory Mode of Delivery Face to face (face to face, distance learning) Learning and Lecture teaching strategies Question and Answer Problem Solving Instructor (s) Course objective The Staff The aim of this course is to achieve the design of different types of reactors by using basic chemical reaction engineering principles. Accordingly, it is purposed to investigate the isothermal and/or non-isothermal reactor operation types in detail. Additionally, within the scope of the course several concepts such as multiple reactions and maximization of the desired product, which are encountered in real systems, is also aimed to be discussed and applied to reactor design. Learning outcomes Course Content References An ability to apply knowledge of mathematics, science and engineering An ability to analyze and interpret data An ability to design a system, component, or process to meet desired needs An ability to identify, formulate, and solve engineering problems An understanding of professional and ethical responsibility Recognition of the need for, and an ability to engage in life-long learning An ability to use the techniques, skills, and modern engineering tools necessary for engineering practice. Non-isothermal reactor design: the energy balance, thermodynamics of reaction, non-isothermal continuous-flow reactors at steady state, equilibrium conversion, unsteady state operation, non-adiabatic reactor operation, multiple steady states. Multiple reactions: parallel and series reactions, maximizing the desired product. Text book: -Elements of Chemical Reaction Engineering, H. Scott Fogler, 4rt Edition, Prentice Hall (2005). References: Levenspiel, O., Chemical Reaction Engineering, Third Ed., J. Wiley Inc., N.Y., Smith J.M., Chemical Engineering Kinetics, Third Ed., Mc. Graw Hill International., N.Y., 1981.

3 Form IVa ( Türkçe): Haftalara göre işlenecek konular Haftalar Tartışılacak işlenecek konular 1. Hafta Reaksiyon hız ifadesinin bulunması 2. Hafta Reaksiyon hız ifadesinin bulunması 3. Hafta Çoklu reaksiyonlar 4. Hafta Reaksiyon çalışma koşulunun belirlenmesi, istenen ürünün maksimize edilmesi 5. Hafta Net reaksiyon hızı ve PFR, PBR ce CSTR da çoklu reaksiyonlar 6. Hafta Yatışkın koşul izotermal olmayan reaktör tasarımı-giriş 7. Hafta Arasınav I 8. Hafta Enerji dengesi 9. Hafta İzotermal olmayan sürekli akım reaktörleri 10. Hafta Ekzotermik ve endotermik reaksiyonlarda denge dönüşümü. Optimum besleme sıcaklığı 11. Hafta İzotermal olmayan reaktör işletimi 12. Hafta Yatışkın olmayan durumda izotermal olmayan reaktör işletimi 13. Hafta Arasınav II 14. Hafta Kesikli reaktörlerin adyabatik işletimi 15. Hafta Genel sınava hazırlık haftası 16. Hafta Genel sınav Form IVb (İngilizce): Course outline weekly Weeks Topics 1. Determination of Reaction Rate Expression 2. Determination of Reaction Rate Expression 3. Multiple Reactions 4. Selection of reactor and operation condition, Maximizing the desired product 5. Net rates of reaction and multiple reactions in PFR,PBR and CSTR 6. Introduction to Steady State Non-Isothermal Reactor Design 7. Midterm I 8. Energy Balance 9. The Non-isothermal Continuous Flow Reactors 10. Equilibrium Conversion on Exothermic and Endothermic Reactions, Optimum Feed Temperature. 11. Non-adiabatic Reactor Operation, Multiple Steady States. 12. Unsteady-State Non-isothermal Reactor Design 13. Midterm II 14. Adiabatic Operation of Batch Reactors. 15. Preparation to final exam 16. Final exam

4 Form Va : Değerlendirme Sistemi Yarıyıl içi çalışmaları Sayısı Katkı Payı % Devam - Laboratuar - Uygulama - Alan Çalışması - Derse Özgü Staj (Varsa) - Ödevler 5 5 Sunum - Projeler 1 10 Seminer - Ara Sınavlar 2 35 Genel sınav 1 50 Toplam Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 50 Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı 50 Toplam 100 Form Vb (İngilizce): Assesment methods Course activities Number Percentage Attendance - Laboratory - Application - Field activities - Specific practical training - Assignments 5 5 Presentation - Project 1 10 Seminar - Midterms 2 35 Final exam 1 50 Total Percentage of semester activities contributing grade succes 50 Percentage of final exam contributing grade succes 50 Total 100

5 Form VIa: AKTS (Öğrenci İş Yükü) Tablosu Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü Ders Süresi (X14 ) Laboratuvar Uygulama Derse özgü staj (varsa) Alan Çalışması Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön Çalışma, pekiştirme, vb) Sunum / Seminer Hazırlama Proje Ödevler Ara sınavlara hazırlanma süresi Genel sınava hazırlanma süresi Toplam İş Yükü 150 Form VIb (İngilizce): WORKLOAD AND ECTS CALCULATION Activities Number Duration (hour) Total Work Load Course Duration (x14) Laboratory Application Specific practical training Field activities Study Hours Out of Class (Preliminary work, reinforcement, ect) Presentation / Seminar Preparation Project Homework assignment Midterms ( Study duration ) Final Exam (Study duration) Total Workload 150

6 Form VIIa (Türkçe): DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİLENDİRİLMESİ Program yeterlilikleri Katkı düzeyi Matematik, fen bilimleri ve mühendislik bilgilerini kimya mühendisliği problemlerine uygulayıp yeni teknolojilere adapte edebilme 2. Yaşam boyu öğrenmenin önemini benimseyerek yeni teknolojik uygulamalardaki gelişmeleri veri tabanları ve diğer bilgi kaynaklarını etkin bir şekilde kullanarak takip edebilme 3. Kimya mühendisliğinde kavramsal tasarımı tamamlanmış bir sistemin ve/veya sürecin tasarımını ölçeklendirip projelendirme 4. Bilgisayar destekli teknik resim becerisini kimya mühendisliği tasarım ve uygulamasında etkin kullanabilme 5. Mühendislik problemlerinin çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları, bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin biçimde seçip kullanma 6. Mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerini anlama 7. Girişimcilik ve yenilikçilik konularında farkındalığa sahip olma 8. Deney tasarlama, deney yapma, deney sonuçlarını analiz edip yorumlayarak yazılı bir rapor şeklinde sunabilme 9. Disiplin içi ve disiplinler arası takım çalışması yapabilme 10. Bireysel çalışma becerisi ve bağımsız karar verebilme yetisine sahip olarak fikirlerini Türkçe ve İngilizce dillerini kullanarak sözlü ve yazılı, açık ve öz bir şekilde ifade ederek etkin iletişimde bulunabilme 11. Mesleki etik ve sosyal sorumluluk bilincine sahip olma 12. Proje planlama ve organizasyon, kalite yönetimi, çevre ve iş güvenliği gibi mesleki uygulamalar hakkında bilgili ve mühendislik uygulamalarının hukuksal sonuçları hakkında farkındalığa sahip olma 13. Kimya Mühendisliğinde son günlerde uluslar arası alanda hızlı bir gelişme gösteren ve gelecek vaat eden Biyoteknoloji, Polimer Bilimi ve Teknolojisi ile Malzeme Bilimi ve Teknolojisi konularının en az birinde uzmanlaşmış olma becerisi kazanma

7 Form VIIb (İngilizce) : MATRIX OF THE COURSE LEARNING OUTCOMES VERSUS PROGRAM OUTCOMES Program Outcomes 1. To apply mathematics, science and engineering to chemical engineering problems and new technologies. 2. To recognize the need for and has the ability to engage in life-long learning; thus, can effectively follow the new technologies, databases and other information sources. 3. To scale up and prepare a process/production plan from a conceptually designed process/system. 4. To use computer based technical drawing in chemical engineering design and application effectively. 5. To select effectively and use modern techniques, tools, softwares, computer and communication technologies necessary to solve engineering problems. 6. To understand the impact of engineering applications and solutions in a global and societal context. 7. To recognize the importance of innovation and entrepreneurship. 8. To design and conduct an experiment, interpret experimental data and prepare a written report. 9. To function in inter/multi-disciplinary teams. 10. To work and make decisions independently, and communicate effectively by expressing his/her opinions in oral or written format in a clear and concise manner. 11. To understand professional and ethical responsibility. 12. To recognize the legal aspects of engineering applications having knowledge on project planning and organization, quality management, health, safety and environmental issues. 13. To specialize in at least one of rapidly developing fields: Biotechnology, Polymer Science and Technology, Materials Science and Technology. Contrubition level