Reactor Design and Optimization

การออกแบบปฏิกรณ์เคมีและการหาจุดที่เหมาะสม
3(3-0-9)
เงื่อนไข: โดยความเห็นชอบของสาขาวิชา
พื้นฐานการออกแบบปฏิกรณ์เคมีที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ การแพร่และการเกิดปฏิกิริยาในตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีรูพรุน ผลการถ่ายเทความร้อนและมวลภายนอกต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา การพัฒนาอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยรวมสำหรับปฏิกรณ์เคมีที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ จุดที่เหมาะสม การออกแบบและปัญหาสำหรับปฏิกรณ์เคมีที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์หลายชนิดรวมถึง เบดนิ่ง เบดแบบฟูลอิไดซ์ และเบดแบบเคลื่อนที่
เค้าโครงรายวิชา
1. ชนิดและลักษณะของปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (3 ชั่วโมง)
2. กระบวนการถ่ายโอนมวลสารในตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีรูพรุน (5 ชั่วโมง)
3. การแพร่และปฏิกิริยาในตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีรูพรุน (6 ชั่วโมง)
– Effectiveness factors
– ความแตกต่างของอุณหภูมิภายในตัวเร่งปฏิกิริยา
– ผลกระทบของการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา
4. ผลกระทบของการถ่ายโอนความร้อนและมวลสารภายนอกต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา (6 ชั่วโมง)
5. การพัฒนาวิธีอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยรวม (6 ชั่วโมง)
6. การออกแบบปฏิกรณ์เคมีที่เหมาะสมในระบบปฏิกิริยาวิวิธพันธ์`ต่าง ๆ (10 ชั่วโมง)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
นักศึกษารู้และเข้าใจกลไกการเกิดปฏิกิริยา กระบวนการถ่ายโอนมวลสาร การแพร่ และการถ่ายโอนความร้อนในปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา สามารถประยุกต์ใช้หลักการของกลไกการเกิดปฏิกิริยา การถ่ายโอนมวลสาร การแพร่ การถ่ายโอนความร้อน และจุดที่เหมาะสมสำหรับออกแบบปฏิกรณ์เคมีในระบบปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ต่าง ๆ ได้

Reactor Design and Optimization
Condition: Consent of the School
Fundamentals of reactor design for heterogeneous catalytic reactions. Diffusion and reaction in porous catalysts. External heat and mass effects on the reaction rate. Development of the global reaction rates for heterogeneous catalytic reactors. Modeling of heterogeneous reactors. Optimum design considerations and illustrative problems for various types of heterogeneous reactors including, fixed-bed, fluidized-bed and moving-bed reactors
Course Outline
1. Types and characters of heterogeneous catalytic reactors (3 hours)
2. Mass and heat transport processes within porous catalysts (4 hours)
3. External heat and mass transfer effects on the reaction rate (6 hours)
4. Coupled reaction and transport processes in porous catalysts (6 hours)
– Effectiveness factors
– Global reaction rate
– Effect of catalyst poisoning
5. Modeling of heterogeneous rectors (10 hours)
6. Optimum design considerations for various heterogeneous reactors (10 hours)
Learning Outcomes
Students know and understand the reaction mechanisms, mass transfer, diffusion and heat transfer in catalytic reactions. Students can implement reaction mechanisms, mass transfer, diffusion, heat transfer and optimization to design various heterogeneous reactors.