GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 503003452008 | REACTION ENGINEERING I | Ders | 3 | 5 | 4,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Dersin başlıca amacı, öğrencilere kimyasal kinetik ilkelerini öğretmek ve bu ilkelerin sadece kimyasalların üretimine değil, canlı sistemlere de uygulanabileceğini göstererek, öğrencileri hem günlük yaşamda hem de kimya mühendisliğinde karşılaşılan kimyasal tepkimeleri tanımlayabilecek ve çözümleyebilecek biçimde eğitmek ve onların temel reaksiyon mühendisliği anlayışını geliştirmektir. Bunun için reaksiyon mühendisliği problemlerini tanımlamayı, çözümlemeyi ve mantıklı kabuller yapmayı öğretmek, öğrencileri yatışkın ve yatışkın olmayan reaktörlerdeki problemleri modelleyecek ve çözecek biçimde eğitmek , tepkimelerin yer aldığı reaktör tipleri ile tanıştırmak, uygun reaktör ve tepkime koşullarını seçebilme becerilerini geliştirmeye yardımcı olmak, bu konuda karar verebilme yetisini kazandırmak dersin hedefleri arasında yer almaktadır.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof.Dr.Gülin Aytimur Ersöz, Assoc.Prof.Dr.Meral Dükkancı, Assoc.Prof.Dr.Canan Uraz, Assoc.Prof.Dr. Sevim Yolcular Karaoğlu
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Reaksiyon mühendisliği problemlerini matematik, fen ve mühendislik bilgilerini kullanarak çözebilme |
| 2 | İzotermal akış reaktörlerini ve kesikli reaktörleri boyutlandırabilme. Boyutlandırmayı hem homojen, hem de heterojen reaksiyonlarda uygulayabilme |
| 3 | Kinetik verileri çözümleyip uygun hız ifadesini(reaksiyon mertebesi ve reaksiyon hız ifadesi) saptayabilme |
| 4 | Yatışkın ve yatışkın olmayan ( kesikli) reaktörlerin boyutlandırılmasını yapabilme, analitik teknikler kullanarak veya verilen çözüm algoritmaları ile bilgisayar programlarından yararlanarak çözebilme |
| 5 | Tepkime koşullarına bağlı olarak uygun reaktör veya reaktör sistemini seçebilme |
| 6 | Kimyasal tepkime ilkelerini, canlı sistemlere ve günlük yaşamdaki kimyasal tepkime bağlantılı problemlere uygulayabilme |
| 7 | Sabit yataklı reaktörlerde basınç düşmesini hesaplayabilme |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Thermodynamics, Physical Chemistry, Numerical Analysis alt yapısı önerilir.
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Kimyasal reaksiyon mühendisliğine giriş, reaksiyon hızının tanımı, elementer ve elementer olmayan reaksiyonlar, molekülerite , mertebe, kimyasal denge, tersinir ve tersinmez reaksiyonlar, kimyasal reaktörlerden hız verilerinin toplanması ve analizi; kesikli reaktör verilerinin değerlendirilmesi, diferansiyel reaktör verilerinin yorumlanması, kimyasal reaktörler için genel kütle denkliğinin çıkarılması, ideal kesikli, sürekli akışlı tank, tapa akışlı ve sabit yataklı reaktörlerin tasarım denklemleri, izotermal reaktör tasarımı: kesikli reaktörler, sürekli akışlı tank reaktörler, tapa akışlı reaktörler ve sabit yataklı reaktörler. Reaktörlerde basınç düşmesinin hesaplanması.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Uygulama | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Kimyasal reaksiyon mühendisliğine giriş, reaksiyon hızının tanımı, elementer ve elementer olmayan reaksiyonlar, mertebe ve molekülerite uygulamaları. | Problem çözümü, | ||
| 2 | Mol denklikleri: İdeal kesikli, sürekli akışlı, tapa akışlı tübüler ve sabit yataklı heterojen reaktörlerin tasarım denklemlerinin (mol denkliklerinin) çıkarılması | Problem çözümü | ||
| 3 | Dönüşme ve Reaktör Boyutlandırması: Dönüşmenin tanımı. Kesikli ve akışlı reaktörlerin tasarımı. Akışlı reaktörlerin tasarım denklemlerinin uygulamaları. Seri bağlı reaktörler. Bazı ileri tanımlar. | Problem çözümü | ||
| 4 | Dönüşme ve Reaktör Boyutlandırması: Dönüşmenin tanımı. Kesikli ve akışlı reaktörlerin tasarımı. Akışlı reaktörlerin tasarım denklemlerinin uyggulamaları. Seri bağlı reaktörler. Bazı ileri tanımlar. | Problem çözümü | ||
| 5 | Reaksiyon Hız İfadesi ve Stokiometri: Relatif reaksiyon hızları. Reaksiyon hızı ve reaksiyon hız ifadesi. Reaksiyon hız sabiti. Stokiometri. | Problem çözümü | ||
| 6 | Reaksiyon Hız İfadesi ve Stokiometri: Relatif reaksiyon hızları. Reaksiyon hızı ve reaksiyon hız ifadesi. Reaksiyon hız sabiti. Stokiometri. | Problem çözümü | ||
| 7 | Arasınav | |||
| 8 | Kimyasal reaktörlerden deneysel hız verilerinin toplanması ve değerlendirilmesi: Sabit hacimli kesikli reaktörlerden toplanan verilerin integral ve diferansiyel yöntemle değerlendirilmesi. | Problem çözümü | ||
| 9 | Kimyasal reaktörlerden deneysel hız verilerinin toplanması ve değerlendirilmesi: Sabit hacimli kesikli reaktörlerden toplanan verilerin integral ve diferansiyel yöntemle değerlendirilmesi. | Problem çözümü | ||
| 10 | Kimyasal reaktörlerden deneysel hız verilerinin toplanması ve değerlendirilmesi: Sabit hacimli kesikli reaktörlerden toplanan verilerin integral ve diferansiyel yöntemle değerlendirilmesi. Tersinir ve tersinmez reaksiyonlar, homojen katalizli reaksiyonlar, kayan mertebeli reaksiyonlar | Problem çözümü | ||
| 11 | Deneysel hız verilerinin değerlendirilmesinde başlangıç hızı, yarılanma zamanı, en küçük kareler yöntemlerinin kullanılması . | Problem çözümü, | ||
| 12 | İzotermal reaktör tasarımı: Mol denkliklerinin dönüşme cinsinden ifade edilmesi. İzotermal reaktörlerini tasarımı. kesikli reaktörler (BR), sürekli akışlı karıştırılan tank tipi reaktörler (CSTR), Tek CSTR, Seri veya parelel bağlı CSTR lar. Tübüler reaktörler. | Problem çözümü | ||
| 13 | İzotermal reaktör tasarımı: tapa akışlı reaktörler (PFR), sabit yataklı reaktörler (PBR) | Problem çözümü | ||
| 14 | İzotermal reaktör tasarımı: Reaktörlerin dizilimi. Reaktör hacminin minimizasyonu. Otokatalitik reaksiyonlar. | Problem çözümü | ||
| 15 | İzotermal reaktör tasarımı: Reaktörlerde basınç düşmesinin hesaplanması | Problem çözümü | ||
| 16 | Final Sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
DERS KİTABI: Fogler H.S., “Elements of Chemical Reaction Engineering”, Prentice-Hall International Inc., Fourth Edition (2006). YARDIMCI KİTAPLAR: 1. Levenspiel, O.; Chemical Reaction Engineering, John Wiley &Sons. 2. Smith, J.M.; Chemical Engineering Kinetics, Mc Graw Hill. 3. Froment, G.F., Bischoff, K.B.; Chemical Reactor Analysis & Design, John Wiley &Sons. 4. Hill, C.G.; An Introduction to Chemical Engineering Kinetics &Reactor Design, John Wiley &Sons.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 3 | 3 |
| Final Sınavı | 1 | 3 | 3 |
| Derse Katılım | 14 | 2 | 28 |
| Uygulama/Pratik | 14 | 1 | 14 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 4 | 5 | 20 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 10 | 10 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 40 | 40 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 118 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | PÇ 14 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 4 | 5 | 3 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 3 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 3 | 5 | 4 | 3 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 4 | 5 | |||||||||||||
| ÖÇ 5 | 5 | 5 | 4 | |||||||||||
| ÖÇ 6 | 5 | 3 | 3 | |||||||||||
| ÖÇ 7 | 5 | 5 | 4 | 3 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek