Förbränning, förgasning och pyrolys, 7,5 hp

Innehåll

Kursen ger grundläggande och fördjupade kunskaper om kemiska förlopp i komplexa högtemperaturprocesser, framför allt förbränning, förgasning och pyrolys, samt hur dessa kan styras och kontrolleras. Kursen inleds med termokemiska modeller för kemisk jämvikt. Även reaktivitet i form av kinetik och tillgänglighet behandlas. Vidare behandlas beräkning av mass- och energibalanser, gasvolymer, emissionshalter vid varierande process förhållanden och bränslen, samt hur driftproblem och emissioner kan reduceras. Därtill kommer ett avsnitt om ask- och aerosolbildningsmekanismer samt mekanismer för bildning av miljöstörande emissionskomponenter med fördjupning i termokemisk jämviktsmodellering av oorganiska system. I de laborativa momenten läggs stor vikt vid datorsimuleringar av system som har tydliga processtillämningar. Flera praktiska exempel från industriella tillämpningar såväl som aktuella forskningsfrågor behandlas under kursen.
Kursen uppdelad i två moment:
1. Bränsleomvandling och processkännedom, 3.5 hp (Fuel conversion and process knowledge, 3.5 ECTS);
2. Termokemisk jämviktsmodellering och processanalys, 4 hp (Thermochemical equilibrium modeling and process analysis, 4 ECTS).

Förväntade studieresultat

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
Moment 1:
- beskriva olika process- och flamtyper samt ask- och aerosolbildning,
- kritiskt analysera och utvärdera experimentella resultat från teknikvetenskaplig litteratur samt formulera egna synteser och frågeställningar.
Moment 2:
- utföra beräkningar av mass- och energibalanser, gasvolymer, emissionshalter vid varierande förhållanden och bränslen, samt kunna redogöra för hur emissionerna kan reduceras,
- redogöra för mekanismer för bildning av aska och miljöstörande emissionskomponenter,
- tillämpa jämviktskemiska verktyg tillsammans med kännedom om kinetiska och fysikaliska begränsningar för att analysera, modellera och optimera termokemiska processer.

Behörighetskrav

För tillträde till kursen krävs minst 90 hp tidigare studier som skall inkludera Energiteknisk kemi, 15 hp samt Energikällor, 15 hp eller motsvarande.
Engelska A/5 och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av lektions- och gruppundervisning samt handledning i samband med laborationer. Lektionsundervisningen ägnas åt genomgång av vissa teoriavsnitt, problemlösning och demonstrationer. Gruppundervisning ägnas åt att tillsammans läsa och analysera olika typer av teknisk och vetenskaplig litteratur. Laborationer utgör ett fundamentalt inslag i kursen.

Examination

Kunskapsredovisningen sker genom:
Moment 1 (Bränsleomvandling och processkännedom):
Tre individuella inlämningsuppgifter med kamratgranskning som betygssätts med Underkänd (U) eller Godkänd (G). För betyget G krävs godtagbar nivå på samtliga inlämningsuppgifter samt på kamratgranskningarna.
Moment 2 (Termokemisk jämviktsmodellering och processanalys):
En skriftlig tentamen samt en obligatorisk laboration med muntlig redovisning som betygsätts med Underkänd (U) eller Godkänd (G). För betyget G krävs uppnådd godkänd nivå, 50% av maxpoängen på den skriftliga tentamen samt deltagande vid den obligatoriska laborationen med godkänd efterföljande muntlig redovisning.
Hela kursen:
På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Kursbetyget baseras på en sammanvägning av resultaten på moment 1 och 2 enligt följande:
Moment 1:
Två av inlämningsuppgifterna utgör underlag för kursbetyget och bedöms på en graderad skala:
Inlämningsuppgifter: Underkänd -  0 poäng, godkänd -  1 poäng, utmärkt -  2 poäng.
Kamratgranskning: Underkänd - 0 poäng, väl genomförd - 1 poäng.
Poängsumman från moment 1 utgör efter viktning en tredjedel av underlaget för kursbetyget.
Moment 2:
Poängsumman på sluttentamen utgör två tredjedelar av underlaget för kursbetyget.
För betyget 3 krävs betyget G både på moment 1 och 2 samt minst 50% av maxpoängen på det sammanvägda resultatet. För betyget 4 krävs därutöver minst 65% av maxpoängen på det sammanvägda resultatet. För betyget 5 krävs därutöver minst 80% av maxpoängen på det sammanvägda resultatet.

För studerande som inte blivit godkända erbjuds ytterligare provtillfällen enligt ett fastställt schema. En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten vid Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.

TILLGODORÄKNANDE
Tillgodoräknande prövas individuellt. I en examen får denna kurs ej ingå tillsammans med annan kurs med likartat innehåll. Vid osäkerhet bör den studerande rådfråga studievägledaren vid Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.