İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Bilgisayar Destekli Proses Tasarımı Course Name Computer Aided Procees Design Kodu (Code) KMM509 Bölüm / Program (Department/Program) Dersin Türü (Course Type) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Yarıyılı (Semester) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) Güz Fall 3.0 7.5 Yüksek Lisans M.Sc. Kimya Mühendisliği/Kimya Mühendisliği Chemical Engineering/Chemical Engineering Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Tasarıma giriş ve temel kavramlar, Madde dengesi temelleri, Genel cebirsel yöntem, Geri dönümlü prosesler, Enerji dengesinin temelleri, ortalama ısı kapasitesi, çözünme, oluşum, reaksiyon ve yanma ısıları, Tüm üretim için akış şeması, Modüler yöntem ile Matlab yazılımı uygulamaları, CAD uygulamaları, Bağımsız cihaz tasarımı, siklon tasarımı, Ayırma kolonlarının tasarımı (özet), Petlyuk tipi distilasyon, Isı değiştiricilerin tasarımı, Kondenser ve reboyler tasarımı, Introduction to Design and basic concepts; Fundamentals of material Balances, General algebraic method, Recycle processes, Fundamentals of energy Balances, mean heat capacities, solution, formation, reaction and combastion heats, Flow-sheeting, Modulary methods for flow-sheeting, CAD applications, individually equipment design, cyclone design, seperation column design (summary), Petlyuk type distillation column design, Heattransfer equipment design, condenser and reboiler design, 1. Öğrencilerin, bilgisayarların hızı ve hazır yazılımların sağladığı olanaklardan yararlanarak, madde ve enerji bazında, hem tüm bir prosesin genel tasarımını ve hem de özel tasarımını yapabilmelerini sağlamak, 2. Öğrencilerin, tasarım parametrelerinin değişiminin yapılan tasarıma etkisini, bilgisayar kullanmanın getirdiği olanaklarla, daha kolay ve hızla görebilmelerini sağlamak. 3. Bilgisayar programları konusunda bilgi vermek 1. To provide students to make design a proses basis of material and energy balances, using special possibilities provided by computer and software. 2. To provide students to analyse the effect on design the change of design parameters, efficiently, because using computer. 3. To provide information on computer programs Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar. 1. Lisans düzeyinde almış oldukları tasarım bilgilerine, bilgisayarların hızı ve hazır yazılımların sağladığı olanaklarla, yeni bilgi ve beceriler ekleyecekler, daha tutarlı tasarımlar üretebileceklerdir. 2. Tasarım parametrelerinin sadece birinin değil, birkaçının aynı anda değişmesinin tasarımına etkisini çok çabuk ve kolaylıkla görerek, konuya ilişkin daha ayrıntılı ve geçerli yorumlar yapabileceklerdir. 3. Hazır programların bilgi üretmedeki etkinliklerini görüp, mesleklerine daha çağdaş bir biçimde yaklaşmak gerektiğine inanacaklardır. 4. Bu ders ve diğerleri yardımıyla, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleyerek kendilerini sürekli yenilemelerinin kaçınılmaz olduğunu göreceklerdir.
M.Sc. students who successfully pass this course gain knowledge, skills and proficiency in the following subjects. 1. To make design a proses basis of material and energy balances, using computer and software. 2. To analyse the effect on design the change of design parameters, efficiently, because using computer. 3. The use appropriate software in the professional lifes. 4. To persuade students the need life-long learning. 5. To follow the latest development in informatik science and technology. Kaynaklar (Other References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) 1. Coulson&Rchardson s CHEMICAL ENGINEERING DESIGN, Vol. 6, R.K.Sinnot, Butterworth-Heinemann, 2003. 2. Fortran Programs for Chemical Process, Design, Analysis, and Simulation, A. Kayode Coker, Elsevier Science& Technology Books, 1995. 3. A Brief Introduction to Process Simulation Using CHEM-CAD, J. Richard Elliot, Jr. and Güliz Arf Elkliot. 4. Basic Programs for Chemical Engineering Design, James H. Weber, Marcel Dekker Inc., 1984. 5. Bilgisayar Destekli Proses Tasarımı, Ders notları, D. A. Şaşmaz, 2009. Öğrencilerin dersi daha iyi öğrenmelerine yardım etmesi amacıyla dönem boyunca 10 adet haftalık ödev verilecek ve bunlar bir hafta sonra toplanacaktır. To help students for learning and comprehensing the course material better, 10 problem sets should be assigned throughout the semester, and their solutions should be returned back in the subsequent week. ÖĞRENCILER, FAKÜLTENIN BILGISAYARLARINI VEYA KENDI BILGISAYARLARINI KULLANARAK MATLAB YAZILIMLARI OLUŞTURACAKLARDIR. STUDENT WILL MADE MATLAB CODED SOFTWARE, USING DEPARTMENT S COMPUTER OR OWN S. Dersi sınıfta öğrenmeleri için öğrencilere sınıfiçi çalışmalar yaptırılacaktır. In-class problem sessions will be carry out for learning lessons in class. 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) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) 1 25 1 5 10 30
Final Sınavı (Final Exam) 1 40 DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Tasarıma giriş ve temel kavramlar; tasarım için data toplama ve değerlendirme. 1 2 Madde dengesi esasları, genel cebirsel yöntem, CEBIRYON yazılımı uygulamaları, 1,2,3 3 Geri dönümlü prosesler, blöf (dışa atılan) ve dış dolaşımlı (by-pass) akımlar. 1,2,3 4 Enerji dengesi esasları, çeşitli proseslerde ısı etkileri. Enerji dengesi. ENERJIBAL 1,2,3 programı uygulamaları. Çözünme, oluşum, reaksiyon ve yanma ısıları. 5 Tüm üretim için madde akış şeması, MODULERY yazılımı uygulamaları. 1,2,3 6 CHEM-CAD uygulamalarına başlangıç. Bağımsız cihaz tasarımları. 1,2,3 7 CHEM-CAD uygulamalarına devam. (Ara sınav) 1,2,3 8 Ayırma kolonları tasarımı (özet çalışma) 1,2,3 9 Petlyuk tipi distilasyon kolonlarının tasarımı. 1,2 10 Isı değiştiricilerin tasarımı ve boyutlandırılması.(matlab ve CHEM-CAD) 2,3 11 Kondenser ve reboyler cihazlarının tasarımı (MATLAB ve CHEM-CAD) 2,3 12 CHEM-CAD yardımıyla Reaktör tasarımı. 2,3 13 CHEM-CAD yardımiyle sıvı-sıvı ekstraktör tasarımı. 2,3 14 CHEM-CAD yardımiyle Reaktif distilasyon kolonu tasarımı. 2,3 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Introduction to design and basic consept, data collecting and evaluation for design. 1 2 Fundamental of Material Balances, General alcebraic method, Applications with 1,2,3 CEBIRYON programme. 3 Recycle process, Purge and by-pass flows. 1,2,3 4 Fundamental of energy Balances, Heat effects in various processes. Applications with 1,2,3 ENERJIBAL software. Solution, formation, reaction and combustion heats. 5 Flow-sheeting, Applications with MODULERY software. 1,2,3 6 Introduction of CHEM-CAD applications. Individually equipment design. 1,2,3 7 (Continue) (Midterm exam) 1,2,3 8 Seperation column design (summary) 1,2,3 9 Design for Petlyuk coloumns. 1,2,3 10 Design and sizing of heat transfer equipment. (MATLAB and CHEM-CAD 1,2 applications.) 11 Design of condenser and reboiler. (MATLAB and CHEM-CAD applications.) 2,3 12 Reactor design using CHEM-CAD. 2,3 13 Liquid-liquid extractor design using CHEM-CAD. 2,3 14 Reactive distillation column design using CHEM-CAD. 2,3 Dersin Kimya Mühendisliği Yüksek Lisans Program Çıktılarıyla İlişkisi Çıktılar Katkı Seviyesi
1 2 3 1 İleri Kimya Mühendisliği problemlerini matematik, fen bilimleri ve mühendislik bilgilerini kullanarak tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi 2 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 3 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 4 Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik özelliklerini geliştirebilme becerisi 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 Ulusal ve uluslararası etkilerin bilincinde olarak, alanı ile ilgili konularda karşılaşılan toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların çözümüne ve gelişimine katkıda bulunabilme becerisi 8 Yaşam boyu öğrenmenin önemini benimsemiş olarak kendini sürekli geliştirme becerisi 9 Çağdaş konuları izleme ve bu konuları ileri kimya mühendisliği uygulamalarında kullanabilme becerisi 10 Alanı ile ilgili problemlerin çözümünde modern mühendislik yöntem/teknik ve araçlarını etkin bir şekilde kullanma becerisi 11 Alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayıp, edindiği bilgileri bütünleştirerek disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme becerisi 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam Relationship Between Course and Outcomes of the Chemical Engineering M.Sc.. Program Level Outcomes 1 2 3 1 An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering in defining,
formulating and solving advanced chemical engineering problems 2 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 3 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 4 An ability to develop leadership skills in environments where problems related to their field should be solved 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) Dursun Ali ŞAŞMAZ Tarih (Date) İmza (Signature)