1) süvendada üliõpilaste teadmisi nii homogeensete kui ka heterogeensete reaktsioonide (sealhulgas kütuse põlemisreaktsioonide) mehhanismidest ja reaktsioonikineetikast;
2) süvendada üliõpilaste teadmisi termodünaamika seaduspärasustest ning reaktsiooni- ja faasitasakaaludest;
3) anda üliõpilastele põhiteadmised isotermilistest ja mitteisotermilistest kaasaegsetest keemiareaktoritest;
4) õpetada üliõpilasi analüüsima keemiareaktorite tööd ja reaktsioonisüsteeme lähtudes materjali- ja energiabilanssidest, reaktsioonikineetikast ja -tasakaalust ning soojus- ja massiläbikandest;
5) tutvustada keemilise reaktsioonikineetika ja reaktorite töö uurimise eksperimentaalseid meetodeid ja anda üliõpilastele praktilise rühmatöö kogemus laboratoorsete reaktorite töö uurimisel.

1) to further develop students’ knowledge of the mechanisms and reaction kinetics of both homogeneous and heterogeneous reactions (including fuel combustion reactions);
2) to further develop students’ knowledge of the laws of thermodynamics and reaction and phase equilibria;
3) to give students fundamental knowledge of conventional isothermal and non isothermal chemical reactors;
4) to teach students to analyze reaction systems and the operation of chemical reactors based on material and energy balances, reaction kinetics and equilibrium and heat and mass transfer;
5) to introduce the experimental methods for researching reaction kinetics and reactor operation and to give students practical experience in studying laboratory reactors.

Üliõpilane:
1) tunneb homogeensete ja heterogeensete (kaasa arvatud põlemis- ja katalüütiliste) reaktsioonide mehhanisme ja reaktsioonikineetikat;
2) oskab koostada ja kasutada algoritme reaktsiooniprotsesside probleemide lahendamiseks loogilise mõtlemise, mitte mälu abil;
3) oskab arvutada isotermiliste ja mitteisotermiliste reaktorite vajalikke mõõtmeid kasutades arvutustarkvara;
4) oskab analüüsida kompleksseid reaktsioone, mida viiakse läbi nii isotermiliselt kui ka mitteisotermiliselt pidevates, perioodilistes ning poolperioodilistes reaktorites, eesmärgiga saavutada optimaalne selektiivsus ja saagis;
5) oskab läbi viia reaktorite töö eksperimentaalseid uuringuid ja kriitiliselt analüüsida ja interpreteerida katseandmeid;
6) oskab katseandmete põhjal määrata reaktsiooni järku ja kiiruskonstandi väärtusi ning viibimisaja jaotusfunktsiooni;
7) on omandanud rühmatöö kogemuse.

The student will:
1) know homogeneous and heterogeneous (including combustion and catalysis) reaction mechanisms and reaction kinetics;
2) know how to assemble and use algorithms for solving reaction process problems based on logical thinking, not memorization;
3) know how to computer software to calculate necessary parameters for isothermal and non isothermal reactors;
4) know how to analyze complex reactions that are carried out in both isothermal and non isothermal continuous, batch and semi-batch reactors, with the goal of achieving optimal selectivity and yield;
5) know how to carry out experimental studies on reactor operation and how to critically analyze and interpret experimental data;
6) know how to determine the values for reaction order and rate constants and the residence time distribution from experimental data;
7) has gained experience working in teams.

Loengukursuse põhiteemad on järgmised: Reaktsiooniprotsesside põhialused. Homogeensete ja heterogeensete reaktsioonide kiirusseadused, kineetika ja mehhanismid, reaktsioonikineetika eksperimentaalsete andmete analüüs, komplekssed reaktsioonid. Isotermiliste perioodiliste ja pidevate reaktorite arvutuse printsiibid ja materjalibilansid. Liitreaktsioonid, katalüüs ja katalüütilised reaktorid. Pöörduvate reaktsioonidega isotermiliste reaktorite arvutamine. Keemilise reaktsiooni termodünaamilised aspektid. Mitteisotermilise reaktori diferentsiaalsed materjali- ja energiabilansid. Biokeemilised reaktsioonid ja bioreaktorid. Mitteideaalse reaktori reagendi viibimisaja jaotus. Membraanreaktorid.
Harjutustundides on põhitähelepanu nii perioodiliste kui ka pidevate isotermiliste ja mitteisotermiliste reaktorite arvutamisel (mõõtmete määramine vajaliku konversiooniastme ja selektiivsuse tagamiseks).
Praktikumis viiakse läbi 3 laboratoorset tööd: reaktsiooni järgu ja kiiruskonstandi määramine, reaktsiooni kiiruse temperatuurisõltuvuse määramine, reaktori viibimisaja jaotusfunktsiooni määramine ja reaktsiooni uurimine torureaktoris.

Fundamentals of reaction processes. Rate laws of homogeneous and heterogeneous reactions, kinetics and mechanisms, analysis of experimental kinetic data, complex reactions. Calculation principles and material balances for isothermal batch and continuous reactors. Compound reactions, catalysis and catalytic reactors. Calculation of isothermal reactors for reversible reactions. Thermodynamic aspects of chemical reactions. Differential material and energy balances for non isothermal reactors. Biochemical reactions and bioreactors. Compound residence time distributions of non ideal reactors. Membrane reactors.
Recitation class: The main focus is on calculation of batch and continuous isothermal and non isothermal reactors (determination of the parameters required for ensuring the necessary conversion and selectivity).
Laboratory class: 3 laboratory experiments will be performed: determination of reaction order and reaction rate, determination of the temperature dependence of the reaction rate, determination of the residence time distribution of a reactor and studying a reaction in a plugged flow reactor.

Eristav hindamine

Grading

1. Iseseisev töö erialakirjandusega
2. Kodused ülesanded, mis seisnevad lihtsamate teoreetiliste probleemide analüüsimises ja arvutusülesannete lahendamises
3. Laboratoorsete tööde aruannete koostamine

1. Independent work with literature in the field of the study
2. Homework, which consists of analyzing simple theoretical problems and solving calculation exercises.
3. Writing up reports of laboratory work

Loengumaterjalid.
Laboratoorsete tööde juhendid.
Metcalfe, Ian S. Chemical Reaction Engineering. A First Course. Oxford Science Publications. 2006
Fogler H.Scott. Elements of Chemical Reaction Engineering. Upper Saddle River, NJ : Prentice Hall PTR, 2006.
Schmidt, Lanny D. The engineering of chemical reactions. 2nd ed, Oxford University Press, 2004

-