AKTS - Kimyasal Tepkime Mühendisliği I

Kimyasal Tepkime Mühendisliği I (CHE303) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Kimyasal Tepkime Mühendisliği I CHE303 5. Dönem 3 0 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
MATH276 ve CHE208
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Zorunlu Bölüm Dersleri
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri .
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • • Yaygın olarak kullanilan endüstriyel reaktörlerdeki genel korunum bağıntılarını çıkartır
  • • Dönüşmeyi tanımlar, tasarım denklemlerini dönüşmeye göre ifade eder ve tepkime hızı ve dönüşme arasındaki ilişkiyi kullanarak reaktörün boyutlarıni hesaplar.
  • • Kimyasal kinetiği inceler ve derişime bağlı tepkime hızının dönüşmeye bağlı olarak nasıl ifade edileceğini gösterir.
  • • Sıvı fazı kesikli tip reaktöründe CSTR tasarımı için gereken hız sabitini belirler.
  • • Kesikli reaktör tepkime hızı verilerini kullanarak CSTR ve tübüler reaktör tasarlamanın yollarını gösterir.
  • • Hız verilerini elde etmek icin iki genel reaktor tipi olan kesikli ve diferansiyel reaktoru tanimlar.
  • • Bir tepkimenin hız denkliğini yazabilmek için gerekli veriyi elde edip analiz eder.
  • • Katalizör kavramını tanımlar, özelliklerini tanımlar, sınırlayıcı hız basamağı kavramını uygulayarak katalitik tepkimelerin hız denklemini çıkarir.
Dersin İçeriği Reaksiyon mühendisliğine giriş ve temel kavramlar; reaksiyon hızı, elementer ve elementer olmayan reaksiyonlar, molekülerlik, mertebe, kimyasal denge, tersinir ve tersinmez reaksiyonlar, reaksiyon stokiometrisi, kimyasal reaktörlerde data toplanması ve analizi, kesikli reaktör datası, diferansiyel reaktörler, ideal reaktörlerde kütle korunumu; kesikli, sürekli karıştırılan tank tipi, boru tipi ve sabit yataklı reaktörler, seri ve paralel çoklu reaksiyonlar, reaktörlerde basınç düşüşü.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Kimyasal reaksiyon mühendisliğine giriş, reaksiyon hız tanımı, elementer ve elementer olmayan reaksiyonlar ve molekülerlik
2 Mol denklikleri, ideal kesikli, sürekli karıştırılan tank tipi reaktör, boru tipi ve sabit yataklı reaktörlerde mol denklikleri.
3 Dönüşme ve reaktör boyutlama; dönüşmenin tanımı, kesikli ve sürekli reaktörlerde tasarım denklemleri, uygulamaları. Seri reaktörler ve ileri tanımlamalar.
4 Hız yasaları ve stokiometri, bağıl reaksiyon hızları, reaksiyon hızı ve yasası. Reaksiyon hız sabiti.
5 Hız yasaları ve stokiometri, bağıl reaksiyon hızları, reaksiyon hızı ve yasası. Reaksiyon hız sabiti.
6 MIDTERM EXAMINATION I
7 Hız datası toplama ve analizi, kimyasal reaktörlerde deneysel data toplama, sabit hacimli kesikli reaktörlerde diferansiyel ve integral metodlar, başlangiç hızı ve yarılanma zamanı metotları.
8 Hız datası toplama ve analizi, kimyasal reaktörlerde deneysel data toplama, sabit hacimli kesikli reaktörlerde diferansiyel ve integral metodlar. Diferansyel reaktör datası analizi.
9 Katalizör, katalitik reaksiyonların adımları, hız denkliklerinin çıkarılması
10 Katalizör, katalitik reaksiyon hız yasasının sentezi, mekanizma ve hız kontrol adımı kavramı
11 Izotermal reaktör tasarımı, mol dengelerinin dönüşme cinsinden ifadesi. Kesikli reaktörler. Sürekli karıştırılan tank tipi reaktör (CSTR) tasarımı. Tekli, seri veya parallel CSTR ve tubuler reaktörler.
12 MIDTERM EXAMINATION II
13 Izotermal reaktör tasarımı, mol dengelerinin dönüşme cinsinden ifadesi. Kesikli reaktörler. Sürekli karıştırılan tank tipi reaktör (CSTR) tasarımı. Tekli, seri veya parallel CSTR ve tubuler reaktörler.
14 Izötermal reaktör tasarımı: Reaktörlerin sıralanması, ve reaktör hacmi minimizasyonu.
15 Izötermal reaktör tasarımı: reaktörlerde basınç düşüşü.
16 FINAL EXAM

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Textbook: Fogler H.S., “Elements of Chemical Reaction Engineering”, Prentice-Hall International Inc., Fourth Edition (2006).
Diğer Kaynaklar 2. Levenspiel, O.; Chemical Reaction Engineering, John Wiley &Sons.
3. Smith, J.M.; Chemical Engineering Kinetics, Mc Graw Hill.

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım 5 10
Laboratuar - -
Uygulama 5 10
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler - -
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 50
Genel Sınav/Final Juri 1 30
Toplam 13 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 100
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri X
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 kimya mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimine sahip olur ve bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi kazanır. X
2 Karmaşık kimya mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, formüle eder ve çözme becerisi kazanır. Bu amaçlara uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygulayabilir. X
3 Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar. Bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygular. X
4 Kimya Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır. Bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanır. X
5 Karmaşık mühendislik problemlerinin veya kimya mühendisliği disiplinine özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlar, deney yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar. X
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi ve bireysel çalışma becerisi kazanır. X
7 Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar ve en az bir yabancı dil bilgisi kazanır. Etkin rapor yazar ve yazılı raporları anlar, tasarım ve üretim raporları hazırlar. Etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi kazanır. X
8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilincini edinir; bilgiye erişir, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve kendini sürekli yeniler. X
9 Etik ilkelerine uygun davranır, mesleki ve etik sorumluluk bilinci edinir; kimya mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibi olur. X
10 Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi edinir. Girişimcilik, yenilikçilik hakkında fikir sahibidir ve sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibi olur. X
11 Kimya mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir. Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık sahibidir.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 3 48
Laboratuar
Uygulama 5 3 15
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 2 28
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 10 20
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 14 14
Toplam İş Yükü 125