Endüstriyel kimyasal süreçler, istenen ürünü, en uygun reaktör tipinde, en uygun yöntemle ve en uygun ham maddeleri kullanarak en ekonomik biçimde üretmek üzere tasarlanır. Kimyasal işlem adımının yer aldığı reaktör, sürecin en önemli adımı olup sürecin kalbi olarak bilinir. Bir kimya mühendisi bir reaktörü tasarlarken öncelikle kimyasal tepkime kinetiği bilgilerini kullanır. Bu bağlamda kimya mühendisliği eğitimi diğer mühendislik eğitimlerinden farklı olarak kimyasal tepkime kinetiği ve kimyasal reaktörlerin tasarımı temel kavramlarını içerir.
Bu kitap bir ders kitabı olarak tasarlanmış olup kimyasal kinetik ve reaktör tasarımı konularını basitten zora doğru işler. Kitap 13 bölümden oluşur ve aşağıdaki konuları ele alır:
• Tepkime hızının tanımı, kimyasal kinetiğin önemi ve genel kütle korunum denklemleri
• Tepkime hız teorileri ve tepkimeler ile ilgili genel kavramlar
• Kinetik verilerin analizi ile tepkime hız ifadesinin oluşturulmasında kullanılan deneysel metotlar
• Sabit sıcaklıkta çalışan kesikli ve sürekli akışlı, tank tipi ve tapa akışlı, reaktörler, geri döngülü reaktörler, yarı kesikli reaktörler
• Çoklu tepkime sistemleri, seçimliliği arttırmak için uygun reaktör seçimi, aktiflenme enerjisinin önemi, takip edilecek sıcaklık politikaları
• İzotermal olmayan reaktörlerin tasarımı, çoklu yatışkın haller, optimum sıcaklık profilleri
• Heterojen katalizörlerin özellikleri ve karakterizasyonu, deneysel verileri kullanarak uygun tepkime modelinin bulunması
• Bir heterojen katalitik tepkimede dış kütle aktarım direncinin tepkime hızına ve ürün seçimliliğine etkisi
• İç kütle/ısı aktarım dirençlerinin tepkime hızına etkileri, etkinlik faktörü, iç kütle aktarımının ürün seçimliliğine etkisi
• Sabit yataklı reaktörler, akışkan yataklı reaktörler, bulamaç reaktörler ve damlama yataklı reaktörlerin tasarımı
• Katalizör deaktivasyonu, uygun hız ifadesinin çıkarılması ve reaktör tasarımında kullanımı
• İdeal akıştan sapmalar, alıkonma zamanı dağılımı, ortalama alıkonma zamanı ve dönüşme tanımları
• Biyolojik tepkimeler ve hız ifadelerinin yalancı yatışkın hal hipotezi kullanılarak çıkarılması, enzim tepkimeleri ve inhibisyonu, mikrobiyal fermentasyonda biyoreaktörlerin modellemesi, ürün veya substrat kısıtlı mikrobiyal fermentasyon
Kitapta 156’sı çözümlü, 115’i çözümsüz olmak üzere toplam 271 problem mevcuttur. Kitabın sadece kimya mühendisliği bölümü öğrencilerine değil, biyomühendislik, gıda mühendisliği ve kimya-biyokimya bölümlerindeki öğrencilere de yararlı olacağı düşünülmektedir.
İçindekiler;
• Kimyasal Tepkime Mühendisliğine Genel Bakış
• Tepkime Hızı ile İlgili Genel Kavramlar
• Kinetik Verilerin Analizi ile Hız İfadesinin Oluşturulması
• Sabit Sıcaklıkta Çalışan İdeal Homojen Reaktörler
• Çoklu Tepkimelerin Kinetiği ve İdeal Reaktörlerde Çoklu Tepkimeler
• İzotermal Olmayan İdeal Reaktörler, Çoklu Yatışkın Haller
• Kataliz ve Heterojen Katalitik Tepkimeler
• Heterojen Katalitik Tepkimelerde Dış Kütle Aktarım Süreçleri
• Heterojen Katalitik Tepkimelerde İç Kütle/Isı Aktarım Süreçleri
• Heterojen Katalitik Reaktörler
• Katalizör Deaktivasyonu
• İdeal Olmayan Akış
• Biyokimyasal Tepkime Sistemleri
