Kimyasal Reaksiyon Mühendisliği (CEAC 304) Ders Detayları Ders Adı Kimyasal Reaksiyon Mühendisliği Ders Kodu CEAC 304 Dönemi Ders Uygulama Laboratuar Kredi AKTS Saati Saati Saati Bahar 3 0 0 3 7 Ön Koşul Ders(ler)i MATH 275, MATH 276 Dersin Dili Dersin Türü Dersin Seviyesi Ders Verilme Şekli Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri İngilizce Zorunlu Bölüm Dersleri Lisans Yüz Yüze Tartışma, Deney, Soru-Yanıt Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i Yrd. Doç. Dr. Hakan Kayı Dersin Asistanı Dersin Amacı Dersin temel amacı öğrencilerin kimya temel tepkime mühendisliğini anlamaları, Kimyasalların üretiminde ve günlük yaşamın içinde uygulama alanları olan kimysal tepkimelerde hız konusunun prensiplerini öğretmek, analiz edebilmelini sağlamak ve kimysal tepkimeleri tanımlayıp, analiz edebilmelerini sağlamak. mühendisliği kavramlarını ve çözümleme yöntemlerini anlayabilmelerini sağlamaktır. Bu ders sayesinde öğrenciler tepkime mühendisliği problemlerini tanımlayıp çözebilecektir.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; En cok kullanilan sanayi reaktörlerindeki genel denklik bağıntılarını geliştirir. Dönüştürme işlemlerini yapar, dönüştürmeye göre tasarım denklemini yeniden yazar ve tepkime hızı ve dönüştürme biriminin arasındaki ilişkinin bilindiği durumlarda reaktörün boyutlarıni tanimlar. Kimyasal tepkime hızını inceler ve tepkime hızının derişime nasıl bağlı olduğunu, hız denklemini derişime bağlı dönüşümünü nasıl yapacağını gösterir. Sıvı faz yığın reaktör çalışmaları yapar ve CSTR tasarımı için gereken hız sabitini belirler. CSTR yığın tepkime hızı verilerini vererek gas fazı piroliz tepkimelerinin tasarlamasındakı noktaları açıklar. Hız verisini elde etmek icin iki genel reaktor tipi olan kesikli ve diferansiyel reaktoru tanimlar. Belirli bir tepkime için hız yasasına ulaşmak için gerekli veriyi elde eder ve analiz yapar. Katalizör kavramını tanımlar, özelliklerini tasvir eder, katalitik tepkimelerin basamaklarını, sınırlı hız basamağını uyguayarak hız denklemini çıkarir. Reaktör tasırımı problemlerini çözmek için ihtiyaç duyulan enerji denkliğini, farklı tepkime türleri için enerji denkliği manipulasyonlarını türetir ve enerji denkliği ile mol denkliğini etkileşimini, hız yasasını, stokiometrisini isothermal olmayan sistemlere tasarımına uygular. Reaktör seçimini ve çoklu tepkimelerin çeşitleri ve özelliklerini tartisir ve kendiliğinde gerçekleşen tepkimeler için genel mol denkliklerini turetir. Biyoreaktörler için yoğun ve chemostat tipi çoklu tepkimelerin temellerini ve büyümeyi engelleyen hızın temellerini, denge denkliklerini, ilgili stokiometriyi tanimlar. Kimyasal reaktörlerin, ideal ve ideal olmayan reaktörlerin arkasındaki prensipleri teşhis edip, üstesinden gelir. Reaktor akış ilişkisini ideal reaktor temsil edecek gerçek reactorlerin kombisyon ve/ya modifikasyonlarını kullanarak modeller.
Dersin İçeriği Çok Denklikler, Dönüşüm ve Reaktör Boyutlama, Hız yasası ve Stokiometri, İzotermal Reaktör Tasarımı, Hız verilerinin Toplanması ve Analiz edilmesi, Katalizör ve Katalitik Tepkimeler, İzothermal olmayan Reaktör Tasarımı, Çoklu Tepkimeler, Çok Fazlı Reaktörler, Kimysal Reaktörlerdeki Kalma Süresinin Dağılımı, İdeal Olmayan Reaktörlerin Analizi Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları HaftaKonular Ön Hazırlık 1 Çoklu Denklikler 1-29 2 Dönüşüm ve Reaktör Boyutlama 29-61 3 Hız yasası ve Stokiometri 61-106 4 İzotermal Reaktör Tasarımı İzotermal Reaktör Tasarımı 5 Hız verilerinin Toplanması ve Analiz Edilmesi Hız verilerinin Toplanması ve Analiz Edilmesi 6 ARA SINAV I 7 Katalizör ve Katalitik Reaktörler 241-289 8 Katalizör ve Katalitik Reaktörler 289-338 9 İzothermal olmayan Reaktör Tasarımı 10 İzothermal olmayan Reaktör Tasarımı 106-144 144-190 190-211 214-241 384-434 434-486 11 Çoklu Tepkimeler 486-543 12 ARA SINAV II 13 Çok Fazlı Reaktörler 660-708 14 Kimyasal Reaktörlerdeki Kalma Süresinin Dağılımı 708-759
15 İdeal Olmayan Reaktörlerin Analizi 16 GENEL SINAV 759-802 Kaynaklar Ders Kitabı: 1. Fogler H. S., Elements of Chemical Reaction Engineering, 2nd Ed., P T R Prentice-Hall, Inc., 1992 Değerlendirme Sistemi Çalışmalar Sayı Katkı Payı Devam/Katılım - - Laboratuar - - Uygulama - - Alan Çalışması - - Derse Özgü Staj - - Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - - Ödevler - - Sunum - - Projeler - - Seminer - - Ara Sınavlar/Ara Juri 2 60 Genel Sınav/Final Juri 1 40 Toplam 3 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 60 40 Toplam 100 Ders Kategorisi Temel Meslek Dersleri Uzmanlık/Alan Dersleri Destek Dersleri İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri Aktarılabilir Beceri Dersleri Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi # Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi 1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve hesaplama alanlarındaki bilgi birikimini kimya mühendisliği ve uygulamalı kimya alanlarındaki problem çözümünde uygulayabilme becerisi. 2 Alana özgü sorunları analiz etme, modelleme ve çözümleri için uygun gereksinimleri belirleme ve tanımlama becerisi. 3 Belirlenen gereksinimleri karşılayacak bir kimya mühendisliği sistemini veya sistem bileşenini tasarlama, geliştirme ve değerlendirme becerisi. 4 Kimya mühendisliği ve uygulamaları için modern teknik ve mühendislik araçlarını kullanma becerisi. 5 Kimya mühendisliği ve uygulamalı kimya alanındaki ihtiyaçları anlamak için veri toplama, analiz etme ve yorumlama yapabilme becerisi. 6 Disiplin içi ve disiplinler arası takımlarda veya bireysel olarak etkin biçimde çalışabilmek için gerekli organizasyona katılma ve iş yeteneklerini ortaya koyabilme becerisi. 7 Türkçe ve İngilizce dillerinde etkin iletişim kurabilme becerisi. 8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci ve bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki son gelişmeleri takip edebilme ve kendini sürekli yenileme becerisi. 9 Kimya Mühendisliği ve uygulamalı kimya alanında mesleki, hukuksal, etik, çevresel ve sosyal sorunlar hakkında farkındalık ve sorumluluk bilinci. 10 Proje ve risk yönetim becerisi; girişimciliğin, yenilikçilik ve sürdürülebilir kalkınmanın önemi hakkında farkındalık; uluslararası standartların ve yöntemlerin bilinmesi. ECTS/İş Yükü Tablosu
Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) Laboratuar Uygulama Derse Özgü Staj Alan Çalışması Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi Sunum/Seminer Hazırlama Projeler Ödevler Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 16 4 64 16 4 64 2 25 50 1 35 35 Toplam İş Yükü 213