Course syllabus

Välkommen till KBT201 Produkter och processer i ett hållbart samhälle (PPHS)!

Kursen PPHS ges av institutionen för Kemi och kemiteknik (K) i samarbete med institutionerna Rymd-, geo- och miljövetenskap (SEE) samt Teknikens ekonomi och organisation (TME). Den introducerar Er till ett stort och spännande område inom kemitekniken nämligen design av processer och produkter. Här ges möjligheten att använda de ämneskunskaper Ni inhämtat i tidigare kurser inom termodynamik, energiteknik, kemisk apparatteknik och kemisk reaktionsteknik. PPHS-kursen kan därmed ses som en syntes av tidigare kurser i K-utbildningen men med betoning på vad en hållbar utveckling ställer för krav på kemiska produkter och processer. Detta betyder att vi dels måste ta hänsyn till dels de traditionella tekniska och ekonomiska kraven på en process eller produkt och dels miljö-, säkerhet- och samhälleliga krav när vi skapar denna process eller produkt. För detta krävs kunskaper från många områden och därför består lärarlaget av personer från nämnda institutioner.

För att kunna lösa designproblem kommer Ni att introduceras till ett antal verktyg som en kemitekniker behöver. Exempel på dessa verktyg är flowsheeting och livscykelanalys. Kortfattat kan man säga att denna kurs lär Er grunderna i utvecklingskedjan funktion-produkt-process utifrån ett hållbarhetsperspektiv som tar hänsyn till tekniska, ekonomiska, miljömässiga och samhälleliga krav.

 

Kontaktuppgifter

Per-Anders Carlsson (per-anders.carlsson@chalmers.se): examinator och föreläsare

Simon Harvey (simon.harvey@chalmers.se): föreläsare

Gregory Peters (petersg@chalmers.se): föreläsare

Merima Hasani (merima.hasani@chalmers.se): föreläsare

Alexander Nellessen (alexander.nellessen@chalmers.se): övningsledare för seminarium (S) och inlämningsuppgift (I2 och I3)

Guido de Reijer (guidod@chalmers.se): övningsledare för seminarium (S) och inlämningsuppgifter (I1 och I2)

Alexander Michael Ridell (riddell@chalmers.se): övningsledare för inlämningsuppgifter (1 och 3)

Marta Behjat (marta.behjat@chalmers.se ): övningsledare för övning (Ö)

 

Kursens syfte

Kursen avser att ge redskap för hantering av kedjan funktion - produkt - process med ett hållbarhetsperspektiv och fokus på utformning av processtekniska lösningar där ekonomiska och miljömässiga hänsyn tas, och sociala aspekter beaktas. En utgångspunkt för kursen är kemiska ämnen i produkter och produk-tionskedjor, och ämnenas spridning och effekter i den omgivande miljön under produktens livscykel. Kursen avser också klargöra principerna inom ”Green Engineering” samt ge grunderna för processmodellering och processoptimering.

 

Schema

Schema (pdf-format) finns under Kursinformation på kursens startsida (pdf-schemat gäller oavsett vad som står i Time Edit).

 

Kurslitteratur

• Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis & Evaluation, W. D. Seider, D. R. Lewin, J.D. Seader, S. Widagdo, R. Gani and K. M. Ng, 4th International Student Edition, Wiley, 2017.
• Environmental Sustainability for Engineers and Applied Scientists, G Peters & M Svanström, Cambridge University Press, 2019.
• Kompletterade material

Böckerna finns beställda till Cremona. Kompletterande material distribueras via Canvas.

 

Kursens upplägg

Kursen består av en föreläsningsserie (F1-13) samt fem obligatoriska moment:

• ett seminarium (S)
• en övning (Ö)
• tre inlämningsuppgifter (I1-I3)
• en reflektion
• en skriftlig tentamen

Obligatoriska inlämningar görs via Canvas. Kommunikation med lärare kan ske via Canvas eller e-post.

Utöver Excel och Matlab kommer processimuleringsverktyget Aspen HYSYS användas för inlämningsuppgifterna. Aspen HYSYS finns installerad på K's studentdatorer och kan nås via distansinloggning om behov uppstår och kommer organiseras under kursen i sådana fall. 

 

Förändringar sedan förra kurstillfället

 

Lärandemål

Efter avslutad kurs så skall studenten kunna:

1. Förstå principerna bakom "Green Engineering" och kunna tillämpa dessa i utformningen av en process. De ska kunna använda dessa principer som bas för att göra utvärderingar av produktval, syntesväg och processdesign.
2. Kritiskt granska och utvärdera processer med avseende på såväl produktens funktionalitet som processens och produktens hållbarhetsaspekter och miljöpåverkan.
3. Använda beräkningsmetoder för processverkningsgrad (material, energi) samt ekonomisk analys för att utvärdera en process. I detta ingår att studenterna ska kunna använda sig av processberäkningsprogram för estimering av processdata.
4. Redogöra för olika bio- och returraffinaderikoncept och hur dessa skiljer sig med avseende på råmaterial, process och produkt, samt kunna diskutera hur dessa skillnader påverkar olika hållbarhetsaspekter.
5. Utföra en enkel livscykelanalys (LCA) inkluderande allokering.
6. Välja lämpliga energiomvandlingskedjor vid beräkningar av energiflöden i LCA-studier.
7. Redogöra övergripande för de huvudsakliga ekonomiska styrmedel som påverkar industrins val av energislag och processteg.

 

Examination

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan