Link til informasjon om emnet
http://www.ivt.ntnu.no/ept/fag/tep4215/
Læringsutbytte
Kunnskaper: Emnet skal gi studenten kunnskap om: - Termodynamiske metoder (Pinch Analyse) for analyse, design og optimalisering av energieffektive industrielle prosesser. - Kvalitative og kvantitative metoder for såkalt korrekt integrasjon med tanke på forbruk og produksjon av kraft og varme, integrasjon av destillasjonskolonner, og korrekt bruk av varmepumper. - Grafiske diagrammer og representasjoner for analyse og design av energieffektive prosesser, så som Samlekurver, Varme-overskuddskurven, Varmekaskaden og Strømgrid (alternativ til flytskjemategning). Emnet skal gi studenten innsikt i: - Virkemåte for noen sentrale prosess-komponenter så som kjemiske reaktorer, destillasjonskolonner, varmevekslere, turbiner og varmepumper. - Årsaker til behov for energi (kraft, opp-varming og avkjøling) i prosessanlegg. Ferdigheter: Emnet skal gjøre studenten i stand til å: - Beregne målverdier ("best performance") for ekstern oppvarming og avkjøling ved maksimal varmeintegrasjon. - Designe varmevekslernettverk som oppnår minimum ekstern oppvarming/avkjøling med færrest mulig varmevekslere og lavest mulig total areal i varmevekslerne. - Foreslå energioptimale integrasjons-løsninger for destillasjonskolonner, inndampere, varme/kraft systemer (dampturbin med ekstraksjon), varmepumper og kjølekretser. Generell kompetanse: Emnet skal gi studenten forståelse for: - Systemtankegang, samspillet mellom utstyrskomponenter og virkningsgrader. - Årsakene til energibruk (mengder og motiv) i industrielle prosessanlegg. - Driftsmessige aspekter i prosesser. - Oppbygging av typiske (generiske) industrielle prosessanlegg - Kort introduksjon til bruk av matematisk optimalisering innen prosessdesign.
Anbefalte forkunnskaper
Elementære kunnskaper om varmevekslere, destillasjonskolonner, inndampere, turbiner og termodynamikk er en fordel, men ingen forutsetning.
Mer om vurdering
Ingen obligatoriske aktiviteter må tas opp igjen dersom en kandidat ikke består eksamen. Tidligere godkjent obligatorisk aktivitet (øvingsoppgaver) vil gjelde alle senere eksamener. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Kursmateriell
2 alternative lærebøker: (1) R. Smith: Chemical Process Design and Integration, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2016 (omfattende) eller (2) I.C. Kemp: Pinch Analysis and Process Integration, Elsevier (B/H), 2007 (dekkende men snevrere). 1 notat: T. Gundersen: Basic Concepts for Heat Recovery in Retrofit Design of Continuous Processes, Ch. 6 in A Process Integration Primer, IEA 2000.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger og regneøvinger med veiledning. Adgang til eksamen krever at 2/3 av øvingene er godkjent. Undervisningen gis på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.