Dersin Adı
|
Türkçe |
Kimya Mühendisliği Tasarımı I
|
| İngilizce |
Chemical Engineering Design I |
Dersin Kodu
|
KMM 4901 |
Kredi |
Ders
(saat/hafta) |
Uygulama
(saat/hafta) |
Labratuvar
(saat/hafta) |
| Dönem |
-
|
4 |
3 |
2 |
- |
| Dersin Dili |
Türkçe |
| Dersin Koordinatörü |
Hale Gürbüz
Hale Gürbüz
|
| Dersin Amaçları |
(Parantez içindeki sayılar dersin hedefleri ile çıktıları arasındaki ilişkiyi göstermektedir)
1. Çeşitli temel işlemleri (emme/sıyırma, distilasyon, ekstraksiyon, adsorpsiyon, kristalizasyon, kimyasal dönüşümler, vb.) içeren kimyasal proseslerin tasarımı için profesyonel beceriler geliştirmek (1-3,11-13)
2. Problem saptama, tanımlama, çözüm için mevcut verileri belirleme, bilinmeyen veriler için öngörü yapabilme, zaman ve sonuç açısından etkin çözüm yolunu belirleme gibi problem çözme yaklaşımlarını tasarım problemlerinde uygulama deneyimi kazandırmak (1-3)
3. Kimyasal proseslerde kullanılan çeşitli ekipmanların seçimi, spesifikasyonu ve tasarımı için gerekli bilgileri kazandırmak (4-9)
4. Bir proses simülasyon programının (Aspen Plus/ChemCAD) tasarım projelerinde doğru olarak kullanılabilmesi için gerekli minimum eğitimi vermek ve deneyim kazandırmak (3,5,6,8)
5. Yazılı rapor hazırlama ve sözlü sunum yapma, takım elemanı olarak çalışma becerilerini geliştirilmek (13)
|
| Dersin Tanımı |
Kimya mühendisliği tasarımının temelleri. Proses akım diyagramları. Mühendislik standartları ve sınırlamaları. Pompalar, ısı değiştiriciler, tank ve kolonlar gibi proses ekipmanlarının seçimi, boyutlandırılması/tasarımı. Kimyasal proses/ürün tasarımı.
|
| Dersin Çıktıları |
(Parantez içindeki sayılar dersin çıktılarının program çıktıları ile ilişkisini göstermektedir)
Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler:
1. Farklı türde kimyasal proses akım diyagramlarını hazırlamayı ve analiz etmeyi öğrenecek; bir projenin gerektirdiği tüm diyagramları kabul edilen standartlara göre oluşturabilecek; proses akımları ve temel işlemler için seçilen sıcaklıklar, basınçlar ve bileşimlerin kabul edilen normal aralıklar dışında olmasının gerekçelerini açıklayabilecekler (1, 2)
2. Yayınlanmış araştırma ve patentlerden, teknik bilgiler, yönetmelikler ve standartlar gibi güvenilir literatür kaynaklarından proje için gerekli verileri toplayıp, değerlendirebilecekler; bir kimyasal prosesin tasarlanmasında bilinmeyen parametreleri öngörmek ve hesaplanmış parametreleri de doğrulamak için deneyime dayalı kuralları kullanmayı öğrenecekler (1, 2, 7)
3. Bir proses simülatörünü proses tasarımında temel düzeyde kullanmayı öğrenip, simulasyon sonuçlarını temel mühendislik bilgilerini kullanarak analiz etmenin kendi sorumlulukları olduğunun farkında olacaklar (1, 2, 7).
4. Yaygın malzemelerden imal edilen basınçlı tank ve kolonların uygun kod ve standartlar dikkate alınarak boyutlandırılmasını yapabilecekler (1, 2).
5. Akış ekipmanları —borular, pompalar, kompresörler, valfler- hakkında bilgi sahibi olacak, proses gereklerine uygun boyutlandırmalarını hem hesaplama hem de simülatör kullanarak gerçekleştirebilecekler. Mevcut bir akış ekipmanının performans analizini yapabilecekler (1, 2, 7).
6. Isı transfer ekipmanlarının- boru-kabuk tipi ısı değiştiriciler- proses gereklerine uygun boyutlandırmalarını hem hesaplama hem de simülatör kullanarak gerçekleştirebilecekler. Mevcut bir ısı değiştiricinin performans analizini yapabilecekler (1, 2, 7).
7. Reaksiyon kinetiği, denge ve ısı transferi sınırlamaları çerçevesinde kimyasal reaktör tasarımını, ayrıca mevcut bir reaktörün performans analizini yapabilecekler (1, 2).
8. Ayırma ekipmanı olarak raflı ve dolgulu distilasyon kolonlarının boyutlandırmasını hesaplama ve simülatör kullanarak gerçekleştirebilecekler. Mevcut bir kolonun performans analizini yapabilecekler (1, 2, 7).
9. Proses gereksinimlerine bağlı olarak seçtikleri diğer ayırma ekipmanlarının – evaporatör, filtre, hidrosiklon, kurutucu vb.- boyutlandırmasını yapabilecekler (1, 2).
10. Bir proseste minimum ısı değiştirici sayısı ve minimum servis akımı kullanılan ısı değiştirici ağını tasarlamak için ısı entegrasyonu –pinch teknolojisi yöntemini kullanmayı öğrenecekler (1, 2).
11. Proses tasarımı ölçüt ve kısıtlamalarından çoğunu karşılayacak bir proses tasarlayabilecekler (2).
12. Bir takımın etkin bir parçası olarak çalışmak üzere sorumluluk alacaklar (5).
13. Tüm tasarım hesaplamaları ve sonuçlarını gerekli destekleyici malzeme ve kimya mühendisliği disiplinine uygun bir dil kullanarak, hem sözlü hem de yazılı olarak sunacaklar (3) |
| Önkoşullar |
(KMM 305E MIN DD
veya KMM 331 MIN DD)
ve KMM 332 MIN DD
ve (KMM 308E MIN DD
veya KMM 312E MIN DD)
ve (KMM 305E MIN DD
veya KMM 321E MIN DD)
ve (MAT 103 MIN DD
veya MAT 103E MIN DD)
ve (FIZ 101 MIN DD
veya FIZ 101E MIN DD)
ve FIZ 101EL MIN DD
ve (KIM 101 MIN DD
veya KIM 101E MIN DD)
ve KIM 101EL MIN DD
ve (MAT 104 MIN DD
veya MAT 104E MIN DD)
ve (FIZ 102 MIN DD
veya FIZ 102E MIN DD)
ve FIZ 102EL MIN DD
ve (MAT 210 MIN DD
veya MAT 210E MIN DD) |
| Gereken Olanaklar |
Aspen Plus Simulasyon Programı |
| Diğer |
-- |
| Ders Kitabı |
1.Turton R., Shaeiwitz J. A, Bhattacharyya D., Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes, 5th ed., Prentice Hall, NJ, 2018
2. N. Bulutçu, H. Gürbüz, “ Kimya Mühendisliği Tasarımı 1” Ders Notları |
| Diğer Referanslar |
1. Towler G., Sinnot, R., Chemical Engineering Design, Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design, 2nd ed., Elsevier-Butterworth Heinemann, 2013
2. Turton R., Bailie, R.C, Whiting W.B., Shaeiwitz J. A, Bhattacharyya D., Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes, 4th ed., Prentice Hall, NJ, 2012
3. Couper R.J, Penney W.R., Fair, J.R., Walas S.M, Chemical Process Equipment Selection and Design,Revised 2nd ed., Elsevier-Butterworth Heinemann,2010
4. Coker A. K., Ludwig's Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants, 4th ed. Vol.1,Gulf Professional Publishing, 2007
5. Sinnot, R. K., Coulson & Richardson’s Chemical Engineering, Vol.6, Chemical Engineering Design,4th ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, 2005. |
|
|