K-INFO
HU
EN
Login

Process Engineering

Folyamattan
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Subject name (Hungarian, English)
Folyamattan
Process Engineering
Subject code BMEVEVMA605
Subject type
Training Level
Course types and hours (weekly/semester)
Course type lecture tutorial laboratory
hours (weekly) 3 0 2
type (linked/independent) derived course
Assessment type vizsga
Credits 5
Subject coordinator
DR. Kőrösi Márton
position: adjunktus
Responsible department
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Faculty Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Subject website http://kkft.bme.hu/en/education/subjects/procengbsc
Primary curriculum type
Direct prerequisites – Strong prerequisite BMEVEVMA512 (Vegyipari műveletek II)
Direct prerequisites – Weak prerequisite none
Direct prerequisites – Parallel prerequisite none
Direct prerequisites – Milestone prerequisite none
Direct prerequisites – Exclusion none

Objectives

Programme

Flowhseeting in general, flowsheet approaches. Equation solving approach and numerical methods of searching zeroes. Iteration and convergency. Decomposition based on bipartite graphs or occurence matrix. .Assignment of design variables, assignment of design and tearing variables. Sequantial modular approach, input-output models, calculation sequence, tearing streams, maximal cycles and power iteration of adjacency matrix. Graph exploration with spanning tree. Simultaneous modular approach in general, quasi-linear models, linear submodels, signal-flow graphs and their equivalent transformation.

Phase equlibria in general, modelling with equations of state and with excess models. Particular forms of necessary conditions of phase equilibrium of mixtures. Most applied equations of state, inclusion of composition into the equations, fugacity expression dependence on actual state variables. Most widely applied activity models, their parameters's applicability for interpolation and extrapolation. Activity coefficient expression dependence on state variables. Poynting correction. Model parameter fitting. Thermodynamic consistency check of measured equilibrium data.

Typical flash calculations: buble point and dew point calculation and distribution calculations with different conditions and modelling approaches. Heterogeneous bubble point calculation. Trivial solution at liquid phase distribution, and its avoidance. Check of the necessary condition.

Detailed modelling of steady state multistage countercurrent separation processes, based of staged column approach. Simultaneous and decomposing methods, specification, estimation of initial values. Simplified calculations.

Calculation of transients. Euler and Runge-Kutta methods, forward and backward differentials. Stiff equations.

Modelling processes with distributed parameters. Types of boundary conditions. Methods of finite differences. Methods of weighted residuals, moments, collocation, Galerkin. Finite elements.

Short outlook to the problems and methods of process synthesis. Hierarchical process design.

Optional, depending on the progress in the actual semester:

Industrial cost estimation. Basic methods of numerical minimization.

Computer practices:

Series 1: Modelling phase equilibria. Model selection, calculation and visualization of phase curves of binary homogeneous systems. Parameter search in literature. Parameter fitting. Modelling heterogeneous systems, calculation of isoterm liquid phase equilibria and visualization in ternary plots. Exploration of azeotropes.

Optional, depending on the progress in the actual semester:

Series 2: Detailed calculation of rectification of near ideal multicomponent homogeneous mixtures. Visualization, evaluation. Specification changes.

7. Method of education:

This Process Engineering course for BSc students targets three main clusters of basic Chemical Process Modelling knowledge, namely (i) flowsheeting, i.e. calculating steady state of complex chemical processes usually with recycling streams, (ii) practical selection and use of physico-chemical models for calculating phase equilibria and phase distribution, and (iii) basic numerical methods indispensable for engineers. An outlook to process synthesis problems and techniques is also provided.

Learning outcomes

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Knowledge
Ismeri a fázisegyensúlyok számításához használt legfontosabb modelleket, azok származtatását állapotegyenletből vagy elegyítési többlet modellekből, használhatóságukat és korlátaikat. Ismeri a leggyakrabban használt numerikus módszereket egyenletek, egyenletrendszerek, kezditiérték-problémák és peremérték-problémák megoldására, azok alkalmazhatósági területeit, korlátait. Ismeri a legfontosabb egyensúlyi és megoszlási számítási eljárások alapelveit, korlátait. Ismeri a többfokozatú, ellenáramú szétválasztó egységek állandósult állapotának részletes számítására szolgáló modell-keretet és általános megoldási módszereit. Ismeri a flowsheeting-számítás feladatát, megoldási szemléleteit, az azokon belül felmerülő fontosabb részproblémákat és néhány megoldási módszert. Ismeri a vegyipari költségbecslési módszerek fő irányait
Skills
Képes célszerűen alkalmazni folyamatszimulátort, elsősorban képes kiválasztani a megfelelő modelleket, ellenőrizni azok helyességét, mérési adatokhoz modell-paramétereket illeszteni, a konvergáltatni stb. Képes megkeresni a modellezett elegyek irodalomban közölt mérési adatait és illesztett paramétereit, és kiválasztani a megfelelő adatrendszert.
Attitudes

No learning outcomes recorded.

Autonomy and responsibility

No learning outcomes recorded.

Oktatási módszertan

lecturing and computer practices

Tanulástámogató anyagok

Online források
E. Rév: Process Engineering I. Process modelling and simulation. 2013; Downloadable from the home page of the course in the homepage of the Department;  Optional suggested additional literaure:; Flowsheeting:; http://www.amazon.com/Process-Flowsheeting-W-Westerberg/dp/0521279151; Westerberg A. W., Hutchinson H. P., Motard R. L., and Winter P., (1979), "Process Flowsheeting", Cambridge Universities Press, ISBN 0-521-22043-2; Veverka V. V., and Madron, F. (1997), "Material and Energy balancing in the Process Industries", Elsevier, ISBN 0-444-82409-X; Babu, B. V.(2004), "Process Plant Simulation" , Oxford Universities Press, ISBN; Equilibria modelling and calculations:; Reid, R.C.; Prausnitz, J.M.; Sherwood, T.K.: The Properties of Gases and Liquids, Mc Graw Hill; Prausnitz, J. et al: Computer Calculations for Multicomponent Vapor-Liquid and Liquid-Liquid Equilibria, Prentice-Hall, Inc.; Rowlinson, J.; Swinton, F.: Liquids and Liquid Mixtures, Butterworth Sci.; Numerical methods:; Korm, R.C. and Korn, J.M.: Mathematical Handbook for Scientists and Engineers, McGraw-Hill; Press, W.H et al: Numerical Recipes in C / Pascal /Fortran, Cambridge Univ. Press

Recommended preliminary knowledge for completing the subject

Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Basic knowledge on equilibrium thermodynamics and unit operations
General rules
Requirements: a. for the signature succesful midterm (computer based calculation) b. In the examination period: exam Re-takes: according to the CoS. Consultations: according to need
Assessment methods
In-term assessments

No detailed assessments provided.

Weight of in-term assessments

No weights provided.

Exam-period assessments

No detailed assessments provided.

Weight of exam elements

No weights provided.

Grade calculation

No grade thresholds provided.

Attendance requirements

No attendance requirements provided.

Rules for retake and resubmission

Not provided.

Short description

Not provided.

Detailed description
Dr. Endre Rév associate professor     Department of Chemical and Environmental Process Engineering
Recommended courses
contact hours 70 study  before classes 10 study before tests 35 preparing homeworks 0 study of additional printouts 0 study for exam 35 sum 150
Workload to complete the subject

No workload breakdown provided.

Validity of subject requirements
Requirements valid from:
Requirements valid until:
Curriculum placement
Faculty Program Curriculum Curriculum type Primary
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty Default Program Default Curriculum nem