ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( KMB 321 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Kimyasal Reaksiyon Mühendisliği
Ders kodu: KMB 321
Öğretim üyesi: Dr. Öğr. Üyesi Çiğdem TAŞDELEN-YÜCEDAĞ
AKTS kredisi: 6
GTÜ kredisi: 3 ()
Yılı, Dönemi: 2020-2021, Güz
Dersin düzeyi: Lisans
Dersin tipi: Zorunlu
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Bu dersin amacı Kimya Mühendisliği'nde reaksiyonun temellerinin öğrenilmesi ve reaksiyonlu süreçlerde kütle ve enerji denklemleri geliştirilmesi ve çözülmesi ve reaktör tasarımına giriştir.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Öğrenciler akıl yürüterek ezberlemeden reaksiyon mühendisliği problemlerini çözebilecek.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Karmaşık Kimya Mühendisliği problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
    4. Mühendislik problemlerinde disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
    5. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
    6. Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  2. Öğrenciler homojen ve hetorejen reaksiyonların gerçekleştiği izotermal, adyabatik ve adyabatik olmayan sürekli, kesikli ve yarı kesikli reaktörleri tasarlayabilecek

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Karmaşık Kimya Mühendisliği problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
    4. Mühendislik problemlerinde disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
    5. Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  3. Öğrenciler kinetik verileri inceleyip reaksiyon hız ifadesini çıkarabilecek.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Karmaşık Kimya Mühendisliği problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
    4. Mühendislik problemlerinde disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  4. Öğrenciler seçicilik ve ürünü belirleyebilmek için çoklu reaksiyonları analiz edebilecek.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Karmaşık Kimya Mühendisliği problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
    4. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  5. Öğrenciler diferansiyel denklem çözmek, çoklu reaksiyonların gerçekleştiği reaktörleri simüle etmek ve veri analizi yapmak için bilgisayar ve yazılım kullanabilecek

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Karmaşık Kimya Mühendisliği problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
    4. Mühendislik problemlerinde disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
   İçerik Yukarı
1. hafta: Giriş, mole denklikleri: reaksiyon hızı, genel mole denkliği, genel mol dengesi denklemi, kesikli ve sürekli reaktörler (bölüm 1)
2. hafta: Dönüşüm ve reaktör boyutlandırılması: dönüşümün tanımı, kesikli reaktör tasarım eşitlikleri, akışlı reaktörler ve seri bağlanmış reaktörler için tasarım eşitlikleri (bölüm 2).
3. hafta: Reaksiyon hız ifadesi: reaksiyon mertebesi ve reaksiyon hız sabiti (bölüm 3). Ödev 1. Sınıf içi Çalışma 1
4. hafta: Stokiyometri: kesikli ve sürekli sistemler (bölüm 3). Kısa Sınav 1.
5. hafta: Izotermal reaktör tasarımı: dönüşüm cinsinden mol denklikleri, SKTR ve borusal reaktöklerin tasarımı (bölüm 4). Ödev 2.
6. hafta: Izotermal reaktör tasarımı: reaktörlerde basınç düşüşü, konsantrasyon ve molar akış hızı cinsinden mol denklikleri (bölüm 4). Sınıf içi Çalışma 2.
7. hafta: Izotermal reaktör tasarımı: SKTR, piston akışlı ve dolgulu yatak reaktörler için mol denklikleri (bölüm 4). Ödev 3.
8. hafta: Ara Sınav
9. hafta: Hız ifadesi verilerinin toplanması ve analizi: veri analizi algoritması, kesikli reaktör verileri (bölüm 5).
10. hafta: Çoklu reaksiyonlar: reaksiyon türleri, paralel reaksiyonların, seçicilik/ürün ilişkisi ve kompleks reaksiyonlarda çözüm algoritması, piston akışlı, dolgulu yatak ve sürekli karıştırmalı tank reaktörlerdeki çok reaksiyonlar (bölüm 6). Ödev 4.

11. hafta: Yatışkın şartlarda izotermal olmayan reaktör tasarımı: enerji dengesi (bölüm 8). Sınıf içi Çalışma 3.
12. hafta: Yatışkın şartlarda izotermal olmayan reaktör tasarımı: adiyabatik çalıştırma ve ısı etkileri olan yatışkın borusal reaktörler (bölüm 8). Ödev 5. Kısa Sınav 2.
13. hafta: Yatışkın şartlarda izotermal olmayan reaktör tasarımı: denge dönüşümü ve ısı etkileri olan sürekli karıştırmalı tank reaktörler (bölüm 8).
14. hafta: Yatışkın şartlarda izotermal olmayan reaktör tasarımı: çoklu yatışkın şartlar, ateşleme-sönme eğrisi (bölüm 8).
15. hafta*: -
16. hafta*: Final
Ders kitapları ve materyaller: H. Scott Fogler (2013). Elements of Chemical Reaction Engineering, Pearson New International Edition, 4/E, Pearson Education. ISBN-10: 1292026162. ISBN-13: 9781292026169.

Önerilen kaynaklar: O. Levenspiel (1999). Chemical Reaction Engineering, John Wiley & Sons, 3/E. ISBN: 978-0-471-25424-9


  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 8 30
Dönem içi diğer çalışmalar: 3, 6, 11 10
Proje: - 0
Ödev: 3, 5, 7, 10, 12 10
Kısa sınav (Quiz): 4, 12 10
Final sınavı: 16 40
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 4 8
Uygulama, Rehberli problem çözme: 1 4
Ödev: 5 5
Dönem projesi: 0 0
Dönem projesi sunumu: 0 0
Kısa sınav (Quiz): 1 3
Ara sınav için bireysel çalışma: 6 2
Ara sınav (Vize): 3 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 10 3
Final sınavı: 3 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->