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課程名稱 |
程序設計
Process Design |
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開課學期 |
102-1 |
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授課對象 |
化學工程學系 |
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授課教師 |
童國倫 |
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課號 |
ChemE4008 |
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課程識別碼 |
504 44100 |
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班次 |
06 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
必修 |
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上課時間 |
星期二5,6(12:20~14:10)星期五3,4(10:20~12:10) |
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上課地點 |
化工一 |
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備註 |
週五34(化工一教室)。
總人數上限：21人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1021PD_06 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
本課程整合大學部化工專業科目，進行化工程序設計。課程之安排分為合班上課（講解設計原則）與小班實際專題設計（由多位教授分別指導學生實作）兩個部分進行。
This course is an integration of undergraduate chemical engineering core courses for process design. This course is divided into two parts:
(1) the combined lectures for basic design principles,
(2) team design practice under the guidance of 5 to 7 professors.
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課程目標 |
1. 教導學生瞭解程序設計的目的與方法。
2. 教導學生瞭解程序流程的設計原則，以及應用電腦輔助設計的技術。
3. 教導學生瞭解程序節能的觀念，以及應用於製程設計的方法。
4. 教導學生如何選擇化工程序中之裝置，以及設計其規格。
5. 教導學生瞭解程序控制原理，以及應用於程序設計中的方法。
6. 教導學生瞭解化工程序之經濟評估方法。
7. 教導學生瞭解化工程序之最適化設計。
(1). The basic principles and methods for chemical engineering process design.
(2). The process flowsheets and process synthesis.
(3). The principles of process integration and green chemical processes.
(4). Process equipment selection and design.
(5). The principles and applications of process control.
(6). Economic evaluation for chemical engineering processes.
(7). The principles and applications for process optimization.
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課程要求 |
課程大綱 （合班部分） 備註
單元主題 內容綱要 講授 示範 習作 其他
化工程序設計序論 (分配時數:2)
1. The nature of chemical industry
2. The importance of chemical engineering process design
3. The state-of-art of chemical process design
每週另有兩小時小班上課時間，分別由教授指導十餘位學生，進行實際化工程序設計實作。
程序合成與流程圖(分配時數:2)
1. Chemical process synthesis
2. Heuristic rules and sequencing of separation processes
3. Chemical engineering process flowsheets
4. Hierarchy of process flowsheet
電腦輔助程序設計 (分配時數:4)
1. The principles of computer-aided process design
2. Process simulation using Aspen Plus software
3. Data base and data regression
程序整合與綠色製程 (分配時數:2)
1. The concept of pinch technology
2. Heat exchanger network design
3. Utility system and heat integration
4. Water minimization
5. Residual curves and distillation system design
裝置選擇與設計(分配時數:4)
1. The basic principles of equipment selection
2. Heuristic rules for equipment design and selection
3. Selection and design of heat transfer equipments
4. Selection and design of separation equipments
程序控制(分配時數:4)
1. Basic principles of control system
2. Advanced control systems
3. Design rules of control systems
程序之經濟評估(分配時數:4)
1. Principles of economic evaluation
2. Steps of economic evaluation
3. Estimations for capital and operation costs
4. Estimation of total product cost and profitability
程序最適化(分配時數:4)
1. Definitions of optimization problems
2. Methods for process optimization
3. Dominant design variables
4. Design example of a recycle plant
5. Flowsheet optimization
結論 (分配時數:2)
1. Future trend of process system engineering
2. Ethics and professionalism
3. Report writing
教學要點概述：
1. 評量方法: 合班上課成績（作業，期末考試）：30% ; 小班實作成績：70%
2. 教學方法: 合班上課分別由錢義隆教授與吳哲夫教授分別授課，授課方式以ppt檔案教學，投影片資料放置於網頁提供學生下載。
小班實作，分別由五至七位教授指導學生分組進行設計實作，採用小班分組
討論方式進行，每週進行兩小時討論，期末各小班各小組需繳交書面實作報告，並作口頭報告。
3. 教材網址或其它相關說明至於Ceiba課程網頁。
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
J. M. Douglas (1988), Conceptual Design of Chemical Processes, McGraw-Hill.
R. Turton, R.C. Bailie, W.B. Whiting, J.A. Shaeiwitz (2009), Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes, 3rd Ed., Prentice Hall.
W.D. Seider, J.D. Seader, D.R. Lewin, S. Widagdo (2010), Product and Process Design principles, 3rd Ed., John Wiley and Sons.
A.C. Dimian, C.S. Bildea (2006), Chemical Process Design – Computer Aided Case Studies, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
呂維明、黃孝平、余政靖、錢義隆 (2010)，化工程序設計概論，高立圖書
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參考書目 |
J. M. Douglas (1988), Conceptual Design of Chemical Processes, McGraw-Hill.
R. Turton, R.C. Bailie, W.B. Whiting, J.A. Shaeiwitz (2009), Analysis,
Synthesis, and Design of Chemical Processes, 3rd Ed., Prentice Hall.
W.D. Seider, J.D. Seader, D.R. Lewin, S. Widagdo (2010), Product and Process
Design principles, 3rd Ed., John Wiley and Sons.
A.C. Dimian, C.S. Bildea (2006), Chemical Process Design – Computer Aided
Case Studies, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
呂維明、黃孝平、余政靖、錢義隆 (2010)，化工程序設計概論，高立圖書
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評量方式
(僅供參考) |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/13 |
第1週 |
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第2週 |
9/17 |
第2週 |
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第3週 |
9/24,9/27 |
第3週 |
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第4週 |
10/01,10/04 |
小班『停課』 |
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第5週 |
10/08,10/11 |
相關內容補充 |
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第6週 |
10/15,10/18 |
小班:講解4個project題目;
大班講義如附檔 |
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第7週 |
10/22,10/25 |
小班『停課』,改之後參觀薄膜中心
最新分組名單如附檔(請自行確認);
請下載 化工文獻收尋方法;
請下載 大班講義; |
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第8週 |
10/29,11/01 |
"全班"同學分組報告(8組都要報告)，
每組10min左右，
請自行準備PPT
(報告順序當天抽籤決定) |
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第9週 |
11/05,11/08 |
期中考停課一次 |
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第10週 |
11/12,11/15 |
"全班"同學分組報告(8組都要報告)，
每組10min左右，
請自行準備PPT
(報告順序當天抽籤決定) |
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第11週 |
11/19,11/22 |
因質能計算需較多時間;
本周進度停課一次;
請踴躍參加2013-11-21 強化講習，機會難得(參考資料如附檔) |
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第12週 |
11/26,11/29 |
11/26停課一天(Nov. 26 class off)!
老師重感冒，咽喉和肺部發炎，現在完全無聲，明天(今天)下午要再停課一次!
I have a severe flu and cause a temperary voice loss. I cannot attend today's class! I will find some suitable time slot to make up it after discussing with you all |
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第13週 |
12/03,12/06 |
"全班"同學分組報告(8組都要報告)，每組10min左右，請自行準備PPT (報告順序當天抽籤決定) |
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第14週 |
12/10,12/13 |
"全班"同學分組報告(8組都要報告)，每組10min左右，請自行準備PPT (報告順序當天抽籤決定) |
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第15週 |
12/17,12/20 |
"全班"同學分組報告(8組都要報告)，每組10min左右，請自行準備PPT (報告順序當天抽籤決定) |
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第16週 |
12/24,12/27 |
Final oral，每組30min左右，請自行準備PPT (報告順序當天抽籤決定) |
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第17週 |
12/31,1/03 |
Final oral，每組30min左右，請自行準備PPT (報告順序當天抽籤決定) |
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