Kursplan för Separationsteknik 1

Industriell kemi, LKT084, Fysikalisk kemi, LKT053, Teknisk termodynamik, LKT320.

Kursen skall ge grundläggande teori för masstransport samt kunskap om den för kemisk industri karaktäristiska apparaturen för separation - funktion, konstruktion samt hur dessa beräknas med avseende på dimension och kapacitet. Separationsprocesserna spelar en avgörande roll vid en miljö- och energiteknisk korrekt utformning av alla typer av industriella processer. Efter genomgången kurs skall studenten ha en grundläggande förståelse för masstransport och de drivande krafter som är grunden till diffusionsprocesserna. Studenten skall också kunna välja lämplig separationsmetod utifrån vilket tillflöde som skall upparbetas. Vidare skall studenten ha kunskap om beräkningsmetoder för dimensionering och kapacitetsuppskattning av diffusionsoperationer samt apparatkännedom om de olika enhetsoperationerna inom ramen för kursen.

• beskriva vad enhetsoperationerna destillation, absorption, lakning och vätska-vätska-extraktion använder för "separationg agent" samt vad som är drivande kraft för separationen.
• beskriva och redogöra för funktionen hos ovan nämnda enhetsoperationer.
• formulera jämviktssamband för system bestående ånga-vätska, vätska-vätska eller fast fas-vätska.
• använda Sorels och McCabe-Thieles metoder samt grafiska lösningsmetoder för extraktion.
• använda materialbalanser samt koppla dessa till jämviktssamband.
• genomföra design och kapacitetsberäkningar för enhetsoperationerna diskuterade i kursen.
• beskriva massöverföring i termer av två filmteorin.

Kursen består av en teoridel på 6 hp och en laborationsdel på 1,5 hp. Diffusionsoperationerna studeras ur ett stegvis alternativt kontinuerligt betraktelsesätt. De enhetsoperationer som studeras är destillation, absorption, fast fas-vätska-extraktion samt vätska-vätskaextraktion. Momentet destillation behandlar separation av binära system i kontinuerligt arbetande destillationskolonner. I anslutning till detta genomgås det teoretiska underlaget såsom jämviktsbegrepp, ångtryck, kokpunkts- och jämviktsdiagram. Två designmetoder, Sorel och McCabe-Thiele presenteras. Vidare studeras destillationskolonnens konstruktion och dimensionering. Enhetsoperationen absorption studeras med designmetoder och apparatur. Teorin för kontinuerlig faskontakt tillämpas på masstransporten i fyllkroppskolonner för absorption. Inom avsnittet extraktion genomgås vätska-vätskaextraktion och fast fas-vätskaextraktion. Vätska-vätskaextraktions för de två fallen två helt oblandbara faser samt delvis blandbara faser diskuteras. Designmetoder och jämviktsbegrepp för dessa fall presenteras.

Kursen består av föreläsningar, demonstrationsräkneövningar samt räknestugor. I kursen ingår två laborationer, destillation samt absorption samt två projekt.

Henley, E. J., Seader, J., D., Roper, D.K., Separation process Principles. Third Edition. ISBN; 978-0-470-64611-3.

Examination sker i form av skriftlig tentamen bestående av en teoridel och en problemlösningsdel. För godkänd kurs krävs också godkända laborationer och projekt.