|
Vyučující
|
-
Svoboda Ladislav, doc. Ing. CSc.
-
Bulánek Roman, prof. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Fyzikální děje limitující kinetiku technologických procesů. Difúzní pochody. Fickův zákon v časově ustálených podmínkách, jeho aplikace. Noyes-Nernstova a Hixon-Crowelova rovnice. Charakter řídícího děje. Difuze v neustálených podmínkách. Řešení a použití 2. Fickova zákona. Difúze v pevných látkách, její mechanismus, teplotní závislost. Typy difúze, její aktivační energie. Objemový tok při difúzi. Vznik nové fáze krystalizací z roztoku či taveniny, homogenní a heterogenní nukleace. Růst nové fáze, mechanismus a rychlost růstu krystalové plochy. Tammanovy křivky. Adsorpce a desorpce. Adsorpční izotermy. Vícevrstvá fyzikální adsorpce, izoterma BET. Vliv teploty. Kapilární kondenzace, pórovitost, měření distribuce velikosti pórů. Kinetika homogenních simultánních chemických reakcí. Termíny a definice. Závislosti typu koncentrace čas a koncentrace koncentrace, určení rychlostních konstant. Princip ustáleného stavu. Teorie rychlostní konstanty. Závislost reakční rychlosti na teplotě a na stupni konverze. Určení řádu reakce. Kinetika heterogenních nekatalyzovaných reakcí. Model nezreagovaného jádra a model kontinuální reakce. Kinetika heterogenních katalyzovaných reakcí, formální a modelové kinetické rovnice, dílčí děje, obecná kinetická rovnice. Přenos hmoty difúzí u heterogenně katalyzovaných reakcí, vnější a vnitřní difúze. Thieleho modul, faktor využití vnitřního povrchu katalyzátoru a možnosti jeho zvyšování. Katalyzátory, jejich vlastnosti, příprava, mechanismus účinku. Základy výpočtů reaktorů. Vsádkové a průtokové dokonale míchané reaktory. Průtokový reaktor s pístovým tokem. Neizotermní režim reaktorů.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Přednášení, Aktivizující (simulace, hry, dramatizace)
|
|
Výstupy z učení
|
Rozšíření znalostí reakční kinetiky o partie nepostradatelné pro studenty oboru Anorganická technologie, jakými jsou fyzikální procesy limitující kinetiku technologických chemických procesů, kinetika heterogenních reakcí a základy výpočtů reaktorů.
Absolvent předmětu je vybaven znalostmi technické fyzikální chemie, zejména aplikované reakční kinetiky, požadovanými na na různých pozicích v chemickém průmyslu, výzkumu a vývoji, školství a dalších oblastech národního hospodářství
|
|
Předpoklady
|
Znalosti fyzikální chemie, chemického inženýrství a matematiky na bakalářské úrovni.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška
Během semestru se píší tři výpočtové testy, předmět je zakončen písemným testem a ústní zkouškou. Podmínkou přistoupení k ústní zkoušce je úspěšné absolvování všech průběžných testů a písemné části zkoušky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Atkins P., Paula J. Fyzikální chemie, 9. vydání. VŠCHT Praha, 2013.
-
Cussler E. L. Diffusion, Mass Transfer in Fluid Systems. Cambridge University Press, Cambridge, 2000.
-
Ilavský a kol. Aplikovaná chemická kinetika a teória reaktorov I. Alfa, Bratislava, 1990.
-
Šolc Z., Velich V. Aplikovaná reakční kinetika. VŠCHT Pardubice, 1989.
-
Thomas J. M., Thomas W. J. Principles and Practice of Heterogeneous Catalysis. VCH, Weinheim, 1997.
-
Van Santen R. A. (Ed.). Catalysis: An Integrated Approach. Elsevier, Amsterdam, 1999.
-
West A.R. Basic Solid State Chemistry. John Wiley, Chichester, 1999.
-
Wilkinson D.S. Mass Transport in Solids and Fluids. Cambridge University Press, Cambridge, 2000.
|