course-details-portlet

TKP4155 - Reaksjonskinetikk og katalyse

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Skriftlig skoleeksamen 100/100 4 timer D

Faglig innhold

Emnet er en introduksjon til viktige prinsipper og metoder i heterogen katalyse. Følgende tema blir omhandlet:

  • Betydningen av katalyse som nøkkelteknologi i bærekraftig kjemisk prosessindustri, ved energiproduksjon og i miljøteknologi.
  • Defininsjon av katalyse, elementær-reaksjoner og katalytiske sekvenser.
  • Moderne teorier for overflater og overflatereaksjoner.
  • Langmuir-Hinshelwood kinetikk.
  • Kinetikkmodellering, modelltilpasning og data-analyse.
  • Partikkelintern og partikkelekstern masse- og varmetransport, betydningen av diffusjon på reaksjonskinetikken.
  • Katalysatorfremstilling.
  • Flerfunksjonell katalyse.

Læringsutbytte

Kunnskap:

  • Ha kunnskap og oversikt over viktige industrielle katalytiske prosesser og de mest vanlige katalysatorene.
  • Ha kunnskap om hvordan katalysatorer anvendes i bærekraftige industrielle prosesser for å senke energibehovet og øke selektiviteten til ønsket produkt.
  • Være i stand til å identifisere reaksjonssekvenser og foreslå reaksjonsmekanismer for kjemiske reaksjoner.
  • Kjennskap til syntesemetoder for fremstilling av katalysatorer.
  • Vite hvordan interne og eksterne masseoverføringsbegrensninger påvirker kinetikken til katalytiske reaksjoner.
  • Forstå de viktigste deaktiveringsmekanismene for heterogene katalysatorer, og hvordan de påvirker kinetikken.
  • Kjenne til prinsippene for god eksperimentell praksis i kinetikkmålinger.
  • Forstå Langmuir-Hinshelwood kinetikkmodeller og å behandle kinetikkdata.

Ferdigheter:

  • Utlede hastighetsuttrykk for katalytiske reaksjoner basert på Langmuir-Hinshelwood kinetikk.
  • Designe katalytiske eksperimenter med kontroll over reaksjonskinetikken uten påvirkning av varme- og masseoverføringsbegrensninger.
  • Bruke kjemisorpsjonsdata og kinetikkdata til å beregne reaksjonshastigheter og spesifikk reaksjonshastighet.
  • Utarbeide og tilpasse kinetikkmodeller til eksperimentelle data.
  • Identifisere og skille mellom ulike deaktiveringsmekanismer for heterogene katalysatorer.
  • Identifisere interne og eksterne masseoverføringsbegrensninger ved hjelp av eksperimentelle kriteria.
  • Identifisere de individuelle elementær-reaksjoner.

Generell kompetanse:

  • Grunnleggende kjennskap til katalytiske reaksjoner og hvordan kinetikken til reaksjonene kan beregnes og anvendes i praksis.
  • Kjenne til viktige katalytiske reaksjoner, spesielt i energi og miljøsammenheng.
  • Studentene skal kunne identifisere om en reaksjon er kinetisk kontrollert eller om likevektsbegrensninger eller eksterne begrensninger som varme- eller masseoverføringsbegrensninger er tilstede.

Læringsformer og aktiviteter

Undervisningen består av 3 timer forelesninger og 2 timer øvinger per uke. Det forventes 7 timer selvstudium per uke. 7 øvinger må være bestått for å få adgang til eksamen. En score på 60% eller høyere kreves for å få godkjent en øving. Forelesningene og eksamen gis på engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

  • Obligatoriske øvinger

Mer om vurdering

Dersom det arrangeres en kontinuasjonseksamen, kan eksamensformen endres fra skriftlig til muntlig.

Kursmateriell

I. Chorkendorff and J. W. Niemantsverdriet: Concepts of Modern Catalysis and Kinetics, 3rd edition

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
SIK2060 7.5
KP8903 7.5 HØST 2010
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2024

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for kjemisk prosessteknologi

Timeplan

Listevisning
Kalendervisning

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Skriftlig skoleeksamen 100/100 D 30.11.2024 09:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
SL311 orange sone Sluppenvegen 14 33
Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 100/100 D INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU