CHE305 Mass Transfer and Separation OperationsKurumsal BilgilerAkademik Programlar Kimya Mühendisliği (İngilizce)Öğrenciler İçin BilgilerDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal Yeterlilikler
Kimya Mühendisliği (İngilizce)

Önizleme

Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Course General Introduction Information

Ders Kodu: CHE305
Course Name: Kütle Aktarımı ve Ayırma İşlemleri
Ders Yarıyılı: Bahar
Ders Kredileri:
AKTS
7
Öğretim Dili: EN
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Zorunlu
Dersin Seviyesi:
Lisans TYYÇ:6. Düzey QF-EHEA:1. Düzey EQF-LLL:6. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Ar.Gör. YAĞMUR DALBUDAK
Dersi Veren(ler): Prof. Dr. Gülhayat Nasün SAYGILI
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Bu dersin amacı, kütle aktarımı ve ayırma işlemlerinin temel prensiplerini ve uygulamalarını öğrencilere kapsamlı bir şekilde aktarmaktır. Ders kapsamında, kütle aktarımının temel prensipleri, difüzyon katsayıları, süreklilik eşitliği ve kabuk dengesi yöntemi gibi konular ele alınacaktır. Ayrıca, konveksiyonla kütle aktarımı, kütle aktarım katsayıları ve iki fazlı sistemlerde dolgulu kolon tasarımı gibi pratik uygulamalar incelenecektir. Faz dengeleri ve difüzyon süreçlerine dayalı ayırma işlemleri, bu işlemlerin analizi ve hesaplamaları üzerinde durulacaktır. Evaporasyon, denge kademeleri, zıt akım operasyonları, absorpsiyon, distilasyon ve ekstraksiyon işlemleri ile ilgili ekipmanlar ve hesaplamalar da dersin önemli konularındandır.
Dersin İçeriği: Kütle aktarımının temel prensipleri ve tanımlarından başlayarak difüzyon katsayıları, süreklilik eşitliği ve kabuk dengesi yöntemini kapsar. Gaz, sıvı ve katılarda difüzyon katsayılarının hesaplanması, konveksiyonla kütle aktarımı, eddy difüzyonu ve türbülent akımlar için kütle aktarım katsayıları gibi konular detaylandırılır. Sürekli temas sistemlerinin tasarımı ve operasyon eğrilerinin türetilmesi ele alınır. Ayırma yöntemlerinin sınıflandırılması, difüzyonel ayırma işlemleri, evaporasyon ve ekipman tanıtımı, fazlararası denge ilişkileri, absorpsiyon ve distilasyon kulelerinin hesaplamaları, flaş ve sürekli distilasyon teorisi, teorik raf sayısı çözümleri, ekstraksiyon teorisi ve ekipmanları da kapsamlı bir şekilde incelenir.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1) Kütle aktarımının ve ayırma işlemlerinin kimya mühendisliğindeki önemini kavrayabilme ve temel prensiplerini öğrenerek bunları problemlerin çözümünde kullanabilme.
2) Kütle aktarımı ve difüzyon katsayılarının gaz, katı ve sıvı haller için bulabilme.
3) Laminer ve türbülanslı akımlarda fiziksel durumlara bağlı olarak kütle aktarım katsayılarını hesaplayabilme.
4) Boyut analizi yaparak momentum, ısı ve kütle aktarımı ile ilgili benzetişimleri yapabilme.
5) Kütle aktarımının gerçekleştiği raflı ve dolgulu kolonları tasarlayabilme.
6) Buharlaştırma, distilasyon, sıvı-sıvı ekstraksiyon ve katı-sıvı ekstraksiyon gibi farklı ayırma proseslerini öğrenme.
7) İkili sistemler için grafiksel hesaplama yöntemlerinden McCabe-Thiele diyagramı, Ponchon-Savarit diyagramı ve üçgensel diyagramı öğrenme.
8) Buharlaştırma, distilasyon ve ekstraksiyon tasarımı sırasında kütle ve enerji denkliklerinin kurabilme becerisi.
9) Kimya mühendisliğinde ayırma işlemleri problemlerini analiz edebilme becerisi.

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Kütle aktarımının temel prensipleri ve tanımlar. Difüzyon katsayıları Gaz, sıvı ve katılar için difüzyon katsayıları ve hesaplanması. Ders notları ve diğer kaynaklar.
2) Süreklilik eşitliği, Kabuk dengesi (Shell-balance) yöntemi. Yatışkın hal kütle aktarım eşitlikleri. Ders notları ve diğer kaynaklar.
3) Türbülanslı kütle aktarımı ve kütle aktarım katsayıları. Ders notları ve diğer kaynaklar.
4) Fazlar arası kütle aktarımı. Film ve tüm kütle kütle aktarım katsayıları ve arafaz derişimlerinin bulunması. Ders notları ve diğer kaynaklar.
5) Sürekli temas sistemlerinin (dolgulu kolonların) tasarımı, operasyon eğrilerinin türetilmesi. Ders notları ve diğer kaynaklar.
6) Film ve tüm kütle aktarım katsayıları ile sürekli temas sistemlerinin tasarımı. Ders notları ve diğer kaynaklar.
7) Aktarım ünitesi yüksekliği – sayısı ve sürekli temas sistemlerinin tasarımı. Ders notları ve diğer kaynaklar.
8) Ara Sınav Yok.
9) Evaporasyon. Ders notları ve diğer kaynaklar.
10) Evaporasyon. Ders notları ve diğer kaynaklar.
11) Distilasyon. Ders notları ve diğer kaynaklar.
12) Distilasyon. Ders notları ve diğer kaynaklar.
13) Ekstraksiyon (Katı-Sıvı). Ders notları ve diğer kaynaklar.
14) Ekstraksiyon (Sıvı-Sıvı). Ders notları ve diğer kaynaklar.
15) Final Yok.

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Geankoplis C. J., (2003), Taşınım Süreçleri ve Ayırma Süreci Prensipleri (Temel İşlemler Dahil), Prentice Hall, New Jersey.
Diğer Kaynaklar: Geankoplis C. J., (2003), Transport Processes and Separation Process Principles
(Includes Unit Operations), Prentice Hall, New Jersey.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Orta 3 En Yüksek
       
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Alanında edindiği ileri düzeydeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme 2
2) Alanında edindiği ileri düzeydeki bilgi ve becerileri kullanarak verileri yorumlayabilme ve değerlendirebilme, sorunları tanımlayabilme, analiz edebilme, araştırmalara ve kanıtlara dayalı çözüm önerileri geliştirebilme. 2
3) Sorumluluğu altında çalışanların bir proje çerçevesinde gelişimlerine yönelik etkinlikleri planlayabilme ve yönetebilme. 1
4) Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve sonuçlarının duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerlere uygun hareket etme. 1
5) Alanı ile ilgili ileri düzeydeki bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme. 1
6) Alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunları çözmek için bireysel ve ekip üyesi olarak sorumluluk alabilme. 2
7) Alanındaki güncel bilgileri içeren ders kitapları, uygulama araç-gereçleri ve diğer kaynaklarla desteklenen ileri düzeydeki kuramsal ve uygulamalı bilgilere sahip olmak. 3
8) Sosyal hakların evrenselliği, sosyal adalet, kalite kültürü ve kültürel değerlerin korunması ile çevre koruma, iş sağlığı ve güvenliği konularında yeterli bilince sahip olma. 1
9) Alanı ile ilgili konularda ilgili kişi ve kurumları bilgilendirebilme; düşüncelerini ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini yazılı ve sözlü olarak aktarabilme. 3
10) Alanı ile ilgili konularda düşüncelerini ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini nicel ve nitel verilerle destekleyerek uzman olan ve olmayan kişilerle paylaşabilme. 1
11) Toplumsal sorumluluk bilinci ile yaşadığı sosyal çevre için proje ve etkinlikler düzenleyebilme ve bunları uygulayabilme 1
12) Alanında edindiği ileri düzeydeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme 1
13) Öğrenme gereksinimlerini belirleyebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme 2

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Bireysel çalışma ve ödevi
Ders
Ödev
Problem Çözme
Staj/Yerinde Uygulama

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Ödev

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Ödev 6 % 30
Ara Sınavlar 1 % 30
Final 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 60
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 40
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Aktiviteye Hazırlık Aktivitede Harçanan Süre Aktivite Gereksinimi İçin Süre İş Yükü
Ders Saati 13 6 78
Ödevler 6 15 90
Ara Sınavlar 1 10 10
Final 1 20 20
Toplam İş Yükü 198