Thermochemische conversie (B-KUL-H04Z5A)
Doelstellingen
- De student verwerft vaardigheden inzake ingenieursmatige berekeningen van thermochemische conversie (verbranding, vergassing, pyrolyse).
- De student verwerft inzicht in de fysisch-chemische processen die de thermochemische conversieprocessen uitmaken.
- De student kan verbanden leggen tussen waarneembare macroscopische fenomenen enerzijds en wetenschappelijke theorieën en begrippen anderzijds.
- De student is in staat vertrekkende van een gekende brandstof het geschikte thermochemische conversieproces te kiezen, te beschrijven en ingenieursmatig te berekenen om een gewenst(e) eindproduct/energievector te genereren, rekening houdend met randvoorwaarden en het globale energieplaatje
Begintermen
De student kan werken met de begrippen uit de thermodynamica, warmteoverdracht en stromingsleer en kan in deze disciplines zelfstandig oefeningen oplossen.
Beginvoorwaarden:
Bachelor in de ingenieurswetenschappen
Plaats in het onderwijsaanbod
- Master in de ingenieurswetenschappen: energie (Leuven) (Algemene techno-economische energiekennis) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: energie (Leuven) (Elektrische energie) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: energie (Leuven) (Thermo-mechanische energie) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven) (Optie: thermotechnische wetenschappen) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven) (Optie: voertuigtechnieken) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde (programma voor industrieel ingenieurs of master industriële wetenschappen - aanverwante richting) (programma voor studenten gestart vóór 2023-2024) (Leuven) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde (programma voor industrieel ingenieurs of master industriële wetenschappen - aanverwante richting) (programma voor studenten gestart vóór 2023-2024) (Leuven) (Optie: thermotechnische wetenschappen) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde (programma voor industrieel ingenieurs of master industriële wetenschappen - aanverwante richting) (programma voor studenten gestart vóór 2023-2024) (Leuven) (Optie: voertuigtechnieken) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde (programma voor studenten gestart in 2024-2025 of later) (Leuven) 120 sp.
Onderwijsleeractiviteiten
3 sp. Thermochemische conversie (B-KUL-H04Z5a)
Inhoud
Deze cursus bespreekt de thermische, chemische en fluïdummechanische aspecten van thermochemische conversie, met focus op verbranding, vergassing en pyrolyse. Standaardtheorieën voor de analyse van thermochemische conversie van gasvormige, vloeibare en vaste brandstoffen worden behandeld, waarbij ook de 'moderne' brandstoffen (zoals waterstof, syngas, biomassa, afval) aandacht krijgen. Traditionele en geavanceerde conversietechnologieën zoals verbranding in roosteroven of gefluïdizeerd bed, vergassing, plasmavergassing, syngas valorisatie, pyrolyse, torrefactie, liquefactie zijn thema's die hierbij aan bod komen en een plaats krijgen in het bredere energieplaatje met toepassingen in elektriciteitsproductie, transport en verwarming/koeling. Technologische uitdagingen in het streven naar schone, koolstof-neutrale en efficiënte thermochemische conversie worden besproken.
Deel 1 Algemene aspecten
- Brandstoffen en oxidatiemiddelen
- Stoechiometrische beschrijving
- Energiehuishouding
- Chemisch evenwicht
- Chemische kinetica
- Oxidatiekarakteristieken van brandstoffen
Deel 2 Thermochemische conversietechnologieën
- Traditionele en geavanceerde conversietechnologieën
- Vergassing – Plasmavergassing – Syngas valorisatie
- Pyrolyse – Torrefactie – Liquefactie
Studiemateriaal
Studiekost: 1-10 euro (De informatie over studiekosten zoals hier opgenomen is indicatief en geeft enkel de prijs weer bij aankoop van nieuw materiaal. Er zijn mogelijk ook e- en tweedehandskopijen beschikbaar. Op LIMO kan je nagaan of het handboek beschikbaar is in de bibliotheek. Eventuele printkosten en optioneel studiemateriaal zijn niet in deze prijs vervat.)
Deel 1: Nederlandstalige cursustekst, te verkrijgen bij VTK
Deel 2: Handouts van slides
Toelichting onderwijstaal
Deze cursus wordt gedoceerd in het Nederlands.
Toelichting werkvorm
Deze cursus wordt gedoceerd in de vorm van hoorcolleges. Tijdens de hoorcolleges wordt van de studenten verwacht dat ze actief luisteren en meedenken.
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie: Thermochemische conversie (B-KUL-H24Z5a)
Toelichting
Het examen toetst naar:
- ingenieursmatige berekeningen van thermochemische conversie;
- inzicht in de fysisch-chemische processen die de thermochemische conversieprocessen uitmaken;
- het leggen van verbanden tussen waarneembare macroscopische fenomenen enerzijds en wetenschappelijke theorieën en begrippen anderzijds;
- het kiezen, beschrijven en ingenieursmatig berekenen van het geschikte thermochemische conversieproces om vertrekkende van een gekende brandstof een gewenst(e) eindproduct/energievector te genereren.