IRK23017 Reaktordesign og biokjemi (Vår 2018)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Emnet inngår i bachelorstudiet i ingeniørfag

• kjemi
• kjemi, Tress
• kjemi, Y-vei

som et teknisk spesialiseringsemne innenfor fordypning i prosesskjemi

Forkunnskapskrav utover opptakskrav

Det anbefales bestått i emnene Fysikalsk kjemi (10 studiepoeng) og Organisk kjemi (10 studiepoeng), eller tilsvarende.

Emnet kan ikke kombineres med emnet Biokjemi (10 studiepoeng) innenfor studieløpet, pga. faglig overlapping.

Undervisningssemester

4. semester (vår).

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskaper:

Studenten

• har grunnleggende kunnskap i biokjemi og design av kjemiske reaktorer
• har grunnleggense kunnskap om hastighetslover og hvordan disse brukes ved dimensjonering av kjemiske reaktorer
• har grunnleggende kunnskaper om katalysatorer og adsorpsjonsprosesser

Ferdigheter:

Studenten

• kan beregne enkle adsorpsjonsprosesser
• kan dimensjonere enkle CSTR, PFR og batch-reaktorer
• kan sette opp og forstå støkiometriske tabeller
• kan konsepter som reaksjonshastighet, omsetningsgrad, selektivitet og utbytte
• kan utføre enkle beregninger relatert til reaktordesign i MATLAB?

Innhold

Følgende tema vil bli omhandlet:

Biokjemi (vektes tilsvarende 50 %):

• Aminosyrer, peptider og proteiner.
• Enzymer.
• Lipider og membraner.
• Nukleinsyrer.
• Karbohydrater.
• Glykolysen.
• Sitronsyresyklusen.
• ET-kjeden og oksidativ fosforylering.
• Energiomsetning

Reaktordesign (vektes tilsvarende 50 %):

• Teknisk reaksjonskinetikk (Design ligninger for batch,
  CSTR og PFR, hastighetslover, isoterme reaksjoner, multiple reaksjoner,
  bioreaktorer, katalyse og adsorpsjon prosesser).
• Risikoanalyse, sikkerhet og etikk i kjemisk industri.
• Enkel innføring og bruk av dataverktøy som: MATLAB.

Undervisnings- og læringsformer

Emnet undevises ved bruk av forelesninger, selvstudium, laboratoriearbeid, utarbeidelse av tekniske rapporter og obligatoriske øvinger. Som en del av undervisningen forventes det at studentene deltar på bedriftsbesøk. Tema som blir tatt opp på bedriftsbesøkene kan bli etterprøvd på eksamen.

Emnet foreleses normalt på norsk. Lærebøker, øvingsoppgaver og enkelte forelesninger er på engelsk.

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

Følgende arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen: 

• Deltakelse ved bedriftsbesøk
• Obligatorisk øvingsopplegg i reaktordesign, med nærmere definerte øvingsoppgaver.
• To skriftlige tester

Eksamen

Deleksamen 1 Reaktordesign (teller 50%) består av to komponenter:

• Første komponent: Skriftlig eksamen, 3 timer. Gjennomføres i løpet av eksamensperioden i mars. Tillatte hjelpemidler: Godkjente formelsamlinger. Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst.
• Andre kompoent: Tre tekniske rapporter, som tas med og innleveres i forbindelse med skriftlig eksamen.

Det gis bokstavkarakter A til F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.

Deleksamen 2 Biokjemi (teller 50%): Skriftlig eksamen, 3 timer. Gjennomføres i eksamensperioden i mai/juni. Ingen tillatte hjelpemidler. 

Det gis bokstavkarakter A til F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.

Begge deleksamener må være vurdert til bestått før emnet blir registrert som bestått. Det gis én samlet karakter i emnet. Ved ikke bestått karakter på én deleksamen er det tilstrekkelig å avlegge ny/utsatt eksamen kun i denne delen for å bestå emnet. De to deleksamenene kan påklages hver for seg. Ved nytt resultat slås vurderingsresultat fra deleksamenene sammen på nytt. 

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.
Skriftlig sluttevaluering av emnet.

Litteratur

Litteraturlisten er sist oppdatert januar 2017:

Endringer i litteraturlisten må påregnes grunnet utviklingen i faget. Dette innebærer at ny litteratur kan komme inn til erstatning for eldre litteratur. I tillegg vil sekundær litteratur komme til.

Papachristodoulou, Snape, Elliot, Elliot., Biochemistry & Molecular Biology, 5. ed. Oxford, ISBN 978 019 960949 9
Scott Fogler, H: Elements of chemical reaction engeneering, 5 ed., Prentice-Hall (eller siste utgave)
International Editions, 2016, med CD-ROM
Smith, R., "Chemical Process: Design and Integration", 2005
Beer and McMurrey "A Guide to Writing as an Engineer" 4.ed

Tilgang på siste årgang av tidskriftene Chemical Engineering og Chemical Engineering Progress

Dersom det har kommet nyere versjon, gjelder siste utgave.