İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı İleri Denge Kademeleri Operasyonları I Course Name Advanced Equilibrium Staged Operations I Kodu (Code) KMM 517 Yarıyılı (Semester) Güz Fall Kredisi (Local Credits) Ders Türü (Course Type) AKTS Kredisi (ECTS Credits) 3.0 7.5 Yüksek Lisans M.Sc. Bölüm / Program (Department/Program) Kimya Mühendisliği/Kimya Mühendisliği Chemical Engineering/Chemical Engineering Dersin Türü (Course Type) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Buhar-sıvı, sıvı dengelerinin termodinamiği, saf sıvı fugasitesi, Aktivite katsayısı, Gibbs-Duhem eşitliği, Fazla Gibbs enerjisi, Buhar-sıvı, sıvı-sıvı dengeleri hesaplamaları nın temelleri, Buhar-sıvı dengesine sıcaklığın etkisi, Çok bileşenli sistemlerin aktivite katsayılarının ASOG, NRTL, UNİFAC, UNIQUAC yöntemleri ile hesaplanmsı, Faz dengelerinin modelden bulunan aktivite katsayısı kullanılarak hesaplanması. Thermodynamics of vapor-liquid, liquid-liquid equilibria, Fugasity of pure liquid, Activity coefficient, Gibbs-Duhem equation, Excess Gibss free energy, Fundamentals of vapor-liquid, liquid-liquid equilibria calculations, Effect of temperature on vapor-liquid equilibria,estimation of activity coefficient by ASOG, NRTL, UNİFAC and UNIQUAC for multicomponent systems, Phase equilibria calculations by using estimated activity coefficient for multicomponent systems. Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet 1. Denge kademeleri operasyonlarının dayandığı faz dengeleri ile ilgili temodinamik temel bilgileri vermek. 2. Buhar-sıvı ve sıvı-sıvı dengeleri hesaplamalarını programlamak. 3. Sayısal yöntemler bilgilerini kullanarak bilgisayar destekli olarak hesaplamak. 1. To provide the knowledge about the basic concepts of phase equilibrium in equilibrium staged operations. 2. To provide students to program gas-liquid and liquid-liquid equilibria calculations 3. To provide knowledge about numerical methods of solving gas-liquid and liquid-liquid equilibria by means of their own computer codes. Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar: 1. Denge kademeleri operasyonlarının dayandığı faz dengeleri ile ilgili temodinamik temel bilgiler. 2. Buhar-sıvı ve sıvı-sıvı dengeleri hesaplamalarının temelleri. 3. Aktivite katsayısı hesaplama yöntemleri. 4. Deneysel verilerin aktivite katsayısı hesaplama modellerindeki parametrelerin belirlenmesinde kullanılması. 5. Örnek çok komponentli sistemlere ait denge hesaplamalarının bilgisayar uygulaması. M.Sc. students who can pass this course gain knowledge, skills and proficiency in the following subjects. 1. Basic concepts of phase equilibrium in equilibrium staged operations thermodynamics. 2. Basic concepts of gas-liquid and liquid-liquid equilibria calculations. 3. Calculation methods for activity coefficient. 4. Usage of experimental data in determination of activity coefficient calculation models parameters. 5. Computer applications of examples abot multicomponent systems equilibrium calculations
Kaynaklar (References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları 1. Reid, R. C., Prausnitz, J. M., Polin, B. E., The Properties of Gases and Liquids, McGraw Hill Inc, 1987. 2. Prausnitz, J. M., Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, Prentice- Hall Inc., 1969. 3. Prausnitz, J. M., Anderson, E. A., Grens, E. A., Eckert, C. A., Hsieh, R., O Connell, J. P., Computer Calculations for Multicomponent Vapor-Liquid and Liquid-Liquid Equilibria, Prentice-Hall Inc, 1980. Öğrencilere denge kademeleri operasyonlarının dayandığı faz dengeleri ile ilgili problemlerin çözümüne yönelik olarak algoritma ve programlama becerilerini geliştirmek için ödevler verilecektir. Students are given homework in order to develop their algorithm and programming skills in basic concepts of phase equilibrium in equilibrium staged operations. (Laboratory Work) Bilgisayar kullanımı (computer use) Öğrenciler faz denge hesaplamalarına ait kod yazabileceklerdir. Students will be able to write codes of phase equilibria calculations. Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi (Assessment Criteria) Faaliyetler (Activities) Yıl İçi Sınavları (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) 1 10 SAYISI DEĞİŞEBİLİR. 1 50 40 (Yıliçinde yapılan çalışmaların tümünü kapsayan sunuma ilave olarak gerekirse yazılı bir sınavı da içermektedir.) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Buhar-sıvı termodinamiği 1 2 Sıvı-sıvı dengelerinin termodinamiği 1 3 Saf sıvı fugasitesi 2 4 Aktivite katsayısı 3 5 Gibbs-Duhem eşitliği 1-3 6 Fazla Gibbs enerjisi 1-3 7 Buhar-sıvı dengeleri hesaplamalarının temelleri 1-3 8 Sıvı-sıvı dengeleri hesaplamalarının temelleri 1-3 9 Buhar-sıvı dengesine sıcaklığın etkisi 1-3 10 Çok bileşenli sistemlerin aktivite katsayılarının ASOG, yöntemi ile hesaplanması 2-5 11 Çok bileşenli sistemlerin aktivite katsayılarının NRTL yöntemi ile hesaplanması 2-5 12 Çok bileşenli sistemlerin aktivite katsayılarının UNIFAC yöntemi ile hesaplanması 2-5 13 Çok bileşenli sistemlerin aktivite katsayılarının UNIQUAC yöntemi ile hesaplanması 2-5 14 Faz dengelerinin modelden bulunan aktivite katsayısı kullanılarak hesaplanması 2-5 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Thermodynamics of vapor-liquid equilibria 1 2 Thermodynamics of liquid-liquid equilibria 2 3 Fugasity of pure liquid 3 4 Activity coefficient 3 5 Gibbs-Duhem equation 1-3 6 Excess Gibss free energy 1-3 7 Fundamentals of vapor-liquid calculations 1-3 8 Fundamentals of liquid -liquid calculations 3-4 9 Effect of temperature on vapor-liquid equilibria 1-4 10 Estimation of activity coefficient by ASOG for multicomponent systems 1-4 11 Estimation of activity coefficient by NRTL for multicomponent systems 1-4 12 Estimation of activity coefficient by UNIFAC for multicomponent systems 4-5 13 Estimation of activity coefficient by UNIQUAC for multicomponent systems 1-5 14 Phase equilibria calculations by using estimated activity coefficient for multicomponent systems 1-5
1 2 3 4 Dersin Kimya Mühendisliği Yüksek Lisans Program Çıktılarıyla İlişkisi Çıktılar İleri Kimya Mühendisliği problemlerini matematik, fen bilimleri ve mühendislik bilgilerini kullanarak tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi Alanına ilerleme/yenilik getiren bir sistemi ve/veya süreci analiz etme ve belirli gereksinimleri, ekonomi, çevre, sosyal, politik, etik, sağlık, güvenlik, uygulanabilirlik ve sürdürülebilirlik boyutlarını göz önüne alarak tasarlama becerisi Alanı ile ilgili yeni düşünce ve yöntemler geliştirerek, sorun çözme ve karar verme gibi üst düzey zihinsel süreçleri, analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlama amacıyla kullanabilme becerisi Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik özelliklerini geliştirebilme becerisi Katkı Seviyesi 1 2 3 5 Özgün bir çalışmayı bağımsız olarak gerçekleştirebilme becerisi 6 Ulusal ve uluslararası platformlarda, uzman kişiler ile alanındaki konuların tartışılmasında özgün görüşlerini savunabilme ve alanındaki yetkinliğini gösteren etkili bir iletişimi en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kurabilme becerisi 7 8 9 10 Ulusal ve uluslararası etkilerin bilincinde olarak, alanı ile ilgili konularda karşılaşılan toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların çözümüne ve gelişimine katkıda bulunabilme becerisi Yaşam boyu öğrenmenin önemini benimsemiş olarak kendini sürekli geliştirme becerisi Çağdaş konuları izleme ve bu konuları ileri kimya mühendisliği uygulamalarında kullanabilme becerisi Alanı ile ilgili problemlerin çözümünde modern mühendislik yöntem/teknik ve araçlarını etkin bir şekilde kullanma becerisi 11 Alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayıp, bütünleştirerek disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme becerisi edindiği bilgileri 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship Between Course and Outcomes of the Chemical Engineering M.Sc. Program 1 2 3 4 Outcomes An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering in defining, formulating and solving advanced chemical engineering problems An ability to analyze a system and/or process that introduces a novelty/advance to the related field and the ability to design a system by taking into consideration realistic constraints such as economic, environmental, social, political, ethical, health, and safety factors as well as manufacturability and sustainability An ability to develop novel ideas and methods in order to use mental processes, such as problem-solving and decision-making in planning analytical, modeling and experimental research studies An ability to develop leadership skills in environments where problems related to their field should be solved Level 1 2 3 5 An ability to carry out an original study independently 6 An ability to defend original ideas and communicate effectively at least European Language Portfolio B2 Level- in discussions made with experts in national and international meetings, indicating perfection in the related field 7 An ability to contribute to the solution of societal, scientific, cultural and ethical problems related to their field, being aware of their national and international impacts 8 An ability to achieve continuous self-improvement by engaging in life-long learning 9 An ability to have a knowledge of contemporary issues and use them in advanced chemical engineering applications 10 An ability to use effectively modern engineering methods/techniques and tools in solving problems related to their field 11 An ability to understand the interdisciplinary interactions related to their field and use integrated knowledge in interdisciplinary studies 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof. Dr. A. Tuncer ERCİYES Tarih (Date) 10.10.2011 İmza (Signature)