André Bardow: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2023

NameHerr Prof. Dr. André Bardow
LehrgebietEnergie- und Prozesssystemtechnik
Adresse
Energie- und Prozesssystemtechnik
ETH Zürich, CLA F 19.1
Tannenstrasse 3
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 94 60
E-Mailabardow@ethz.ch
URLhttps://epse.ethz.ch/
DepartementMaschinenbau und Verfahrenstechnik
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
151-0052-00LThermodynamik II4 KP2V + 2UA. Bardow, N. Noiray
KurzbeschreibungEinführung in die Thermodynamik von reaktiven Systemen und in die Wärmeübertragung.
LernzielEinführung in die Theorie und in die Grundlagen der technischen Thermodynamik. Schwerpunkt: Chemische Thermodynamik und Wärmeübertragung.
Inhalt1. und 2. Hauptsatz der Thermodynamik für chemisch reaktive Systeme, chemische Exergie, Brennstoffzellen und kinetische Gastheorie. Allgemeine Betrachtungen, Mechanismen der Wärmeübertragung. Einführung der Wärmeleitung. Stationäre eindimensionale Wärmeleitung. Stationäre zweidimensionale Wärmeleitung. Instationäre Leitung. Konvektion. Erzwungene Konvektion - umströmte und durchströmte Körper. Natürliche Konvektion. Verdampfung (Sieden) und Kondensation. Wärmestrahlung. Kombinierte Arten der Wärmeübertragung.
SkriptFolien und Vorlesungsunterlagen in Deutsch.
LiteraturF.P. Incropera, D.P. DeWitt, T.L. Bergman, and A.S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, 6th edition, 2006.

M.J. Moran, H.N. Shapiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John Wiley & Sons, 2007.
151-0926-00LSeparation Process Technology
Note: The previous course title until FS22 "Separation Process Technology I".
4 KP4GA. Bardow, M. Mazzotti
KurzbeschreibungDieser Kurs bietet den Studierenden die Grundlagen um Trennprozesse für ideale und nicht ideale Stoffsysteme, basierend auf Gas/Flüssig- und Flüssig/Flüssig-Phasengleichgewichten und Stofftransport, auszulegen.
LernzielAm Ende des Kurses sind die Studierenden in der Lage:

- die thermodynamischen Grundlagen von gleichgewichtsbasierten Trennverfahren zusammenzufassen;
- thermodynamische Grundsätze auf Destillations-, Absorptions- und Extraktionsprozesse anzuwenden;
- verschiedene Technologien zur Trennung von Gas/Flüssig und Flüssig/Flüssig-Systemen auszulegen;
- Trennaufgaben für ideale und nicht ideale Stoffsysteme zu lösen;
InhaltMethoden zur nicht-empirischen Auslegung von Gleichgewichtstrennstufen idealer und nichtidealer Systeme, basierend auf Stoffübergangsphänomenen und dem Phasengleichgewicht.
Themen: Einführung in die Trennprozesstechnologie. Gas/Flüssig- und Flüssig/Flüssig-Phasengleichgewichte. Flash Verdampfung von Zwei- und Mehrstoffsystemen. Gleichgewichtsstufen und deren Verschaltung in Kaskaden. Kontinuierliche Destillation: Auslegungsmethoden für Zwei- und Mehrstoffsysteme, azeotrope Destillation. Apparative Aspekte: Kolonnen und Einbauten. Gasabsorptions- und Strippingprozesse. Flüssig/Flüssig-Extraktion. Gleichstrom-, Kreuzstrom- und Gegenstrombetrieb.
SkriptVorlesungsfolien und zusätzliche Dokumente werden online zur Verfügung gestellt. Referenzen zu entsprechenden Kapiteln und wissenschaftlichen Publikationen werden bereitgestellt
LiteraturTreybal "Mass-transfer operations"
Seader/Henley "Separation process principles"
Wankat "Equilibrium stage separations"
Weiss/Militzer/Gramlich "Thermische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Thermodynamik
Empfohlen: Stofftransport, Einführung in die Verfahrenstechnik

Material und Ankündigungen werden über Moodle zur Verfügung gestellt.
151-0928-00LCO2 Capture and Storage and the Industry of Carbon-Based Resources4 KP3GA. Bardow, V. Becattini, N. Gruber, M. Mazzotti, M. Repmann, T. Schmidt, D. Sutter
KurzbeschreibungThis course introduces the fundamentals of carbon capture, utilization, and storage and related interdependencies between technosphere, ecosphere, and sociosphere. Topics covered: origin, production, processing, and economics of carbon-based resources; climate change in science & policies; CC(U)S systems; CO2 transport & storage; life-cycle assessment; net-zero emissions; CO2 removal options.
LernzielThe lecture aims to introduce carbon dioxide capture, utilization, and storage (CCUS) systems, the technical solutions developed so far, and current research questions. This is done in the context of the origin, production, processing, and economics of carbon-based resources and of climate change issues. After this course, students are familiar with relevant technical and non-technical issues related to using carbon resources, climate change, and CCUS as a mitigation measure.

The class will be structured in 2 hours of lecture and one hour of exercises/discussion.
InhaltThe transition to a net-zero society is associated with major challenges in all sectors, including energy, transportation, and industry. In the IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 °C, rapid emission reduction and negative emission technologies are crucial to limiting global warming to below 1.5 °C. Therefore, this course illuminates carbon capture, utilization, and storage as a potential set of technologies for emission mitigation and for generating negative emissions.
SkriptLecture slides and supplementary documents will be available online.
LiteraturIPCC Special Report on Global Warming of 1.5°C, 2018.
http://www.ipcc.ch/report/sr15/

IPCC AR5 Climate Change 2014: Synthesis Report, 2014.
https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/

IPCC AR6 Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change, 2022.
https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-3/

Global Status of CCS 2020. Published by the Global CCS Institute, 2020.
https://www.globalccsinstitute.com/wp-content/uploads/2021/03/Global-Status-of-CCS-Report-English.pdf
Voraussetzungen / BesonderesExternal lecturers from the industry and other institutes will contribute with specialized lectures according to the schedule distributed at the beginning of the semester.