PL KPR W03 ICH IIM STpwr.edu.pl/.../1/public/ects/w03/pl_kpr_w03_ich_iim_st.pdf · 2 WYMAGANIA WST...

1

Zał. nr 4 do ZW 33/2012 Politechnika Wrocławska WYDZIAŁ CHEMICZNY

KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Inżynieria procesów biotechnologicznych Nazwa w języku angielskim Biotechnology process engineering Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria Chemiczna i Procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023002 Grupa kursów NIE

*niepotrzebne usunąć Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium

Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU)

30 30

Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS)

120 60

Forma zaliczenia egzamin

zaliczenie na ocenę

Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X)

Liczba punktów ECTS 4 2 w tym liczba punktów

odpowiadająca zajęciom o charakterze

praktycznym (P)

2

w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca

zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu

(BK)

1 1

*niepotrzebne usunąć

2

WYMAGANIA WST ĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJ ĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

Zaliczony kurs "Reaktory Chemiczne"

CELE PRZEDMIOTU C1 Poznanie pojęć związanych z reakcją enzymatyczną i przemianą mikrobiologiczną.

Poznanie rodzaju klas enzymów, systematyki mikroorganizmów. C2 Poznanie opisu kinetyki reakcji enzymatycznych i przemian mikrobiologicznych. C3 Zapoznanie się z bilansowaniem przemian enzymatycznych i mikrobiologicznych. C4 Uzyskanie wiedzy na temat zastosowań wybranych klas enzymów, szczepów

bakteryjnych i grzybów. C5 Przedstawienie opisu matematycznego poszczególnych typów bioreaktorów.

Poznanie zasad doboru.

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 - zna podstawowe pojęcia dotyczące mikroorganizmów, ich budowy,

funkcjonowania PEK_W02 - zna podstawowe pojęcia dotyczące enzymów i katalizy enzymatycznej PEK_W03 - zna doświadczalne metody opracowywania równania kinetycznego PEK_W04 - zna podstawowe typy bioreaktorów, ich opis i właściwości PEK_W05 - zna podstawowe technologie oparte na katalizie enzymatycznej i przemianach

mikrobiologicznych Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi sterylnie przeprowadzić hodowlę bakterii i grzybów na podłożu stałym i

płynnym PEK_U02 - umie przeprowadzić eksperymenty w celu pozyskania danych do wyznaczenia

równania kinetycznego, współczynników stechiometrycznych PEK_U03 – potrafi komputerowo opracować wyniki zebrane w trakcie hodowli

mikroorganizmów PEK_U04 – potrafi przeprowadzić immobilizację enzymów w żelu alginianowym PEK_U05 – potrafi przeprowadzić eksperymenty w celu wyznaczenia stałych równania

kinetycznego reakcji enzymatycznej oraz równania inaktywacji PEK_U06 – potrafi komputerowo opracować wyniki zebrane w trakcie katalizy

enzymatycznej PEK_U07 – potrafi zaprojektować proces w bioreaktorze ciągłym Z zakresu kompetencji społecznych: Osoba, która zaliczyła przedmiot:

3

TREŚCI PROGRAMOWE

Forma zajęć - wykład Liczba godzin

Wy1 Wprowadzenie w mikrobiologię. Zapoznanie się z podstawowymi pojęciami, systematyką mikroorganizmów, budową ich komórki. 2

Wy2 Sposoby hodowli mikroorganizmów na podłożu stałym i płynnym. Hodowla okresowa. Fazy wzrostu.

2

Wy3 Kinetyka wzrostu mikroorganizmów. Równanie Monoda, równania z inhibicją. Metody wyznaczania stałych.

2

Wy4 Reaktory okresowe i ciągłe do hodowli mikroorganizmów. 2 Wy5 Membranowy bioreaktor mikrobiologiczny. 2 Wy6 Podstawowe technologie z wykorzystaniem mikroorganizmów. 2 Wy7 Wprowadzenie w katalizę enzymatyczną. Klasy enzymów. 2

Wy8 Równanie Michaelisa-Menten, metody wyznaczania stałych. Równania z inhibicją substratową i produktową.

2

Wy9 Inaktywacja enzymów. Równania opisujące to zjawisko. 2

Wy10 Immobilizacja enzymów – metody, właściwości uzyskanych preparatów.

2

Wy11 Reaktory okresowe i ciągłe z enzymami w formie natywnej i im mobilizowanej.

2

Wy12 Reaktory z membraną katalityczną z przepływem konwekcyjnym. 2 Wy13 Reaktory z membraną katalityczną z przepływem dyfuzyjnym. 2 Wy14 Podstawowe technologie enzymatyczne. 2 Wy15 Zasady projektowania procesów biotechnologicznych. 2

Suma godzin 30

Forma zajęć - laboratorium Liczba godzin

L1 Wprowadzenie do zajęć. Zapoznanie się z warunkami sterylnej pracy z mikroorganizmami.

2

L2 Posiewy bakteryjne i grzybowe na podłożach stałych. Oznaczania ilości komórek metodą rozcieńczeń. Przygotowanie krzywej na pomiar stężenia komórek.

4

L3 Hodowla okresowa w bioreaktorze mikrobiologicznym. 4

L4 Wyznaczanie stałych równania kinetycznego przemiany mikrobiologicznej, współczynników stechiometrycznych (zajęcia komputerowe).

4

L5 Reaktor enzymatyczny. Wyznaczenie szybkości reakcji. 4

L6 Immobilizacja enzymu w żelu alginianowym. Wyznaczenie szybkości reakcji.

4

L7 Wyznaczenie kinetyki inaktywacji enzymu natywnego i im mobilizowanego.

4

L8 Wyznaczenie stałych równania kinetycznego przemiany 4

4

enzymatycznej. Wyznaczenie stałych inaktywacji. Suma godzin 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 Wykład problemowy N2 Wykonanie doświadczenia z opracowaniem uzyskanych wyników N3 Konsultacje N4

OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny (F – formująca (w trakcie semestru), P – podsumowująca (na koniec semestru))

Numer przedmiotowego efektu kształcenia

Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia

P1 (wykład) PEK_W01-W05 egzamin P2 (laboratorium) PEK_U01-U07 Wejściówka (50%) + praca za laboratorium

(25%) + sprawozdanie (25%) ocena 2,0 jeżeli P < 14,5 pkt. 3,0 jeżeli P= 14,5– 18,0 pkt. 3,5 jeżeli P = 18,5 – 21,5 pkt. 4,0 jeżeli P = 20 – 22 pkt. 4,5 jeżeli P = 22,5- 24,5 pkt. 5,0 jeżeli P = 25 - 27 pkt. 5,5 jeżeli P = 27,5-30 pkt.

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] S. Aiba: Inżynieria biochemiczna, WNT 1977 [2] A. Trusek-Hołownia: Membrane Bioreactors - Models for Bioprocess Design,

Desalination Publications, 2011 [3] J. Bałdyga: Obliczenia w inżynierii bioreaktorów, Oficyna Wydawnicza Pol.

Warszawskiej, 1996 LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [1] J.E. Bailey, D.F/ Ollis: Biochemical Engineering Fundamentals, McGraw-Hill, 1986 [2] S. Ledakowicz: Inżynieria biochemiczna, WNT, Warszawa 2011

5

OPIEKUN PRZEDMIOTU (Tytuł, Imię, Nazwisko, adres e-mail)

dr hab. inż. Anna Trusek-Hołownia, Prof. PWr. [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU INŻYNIERIA BIOREAKTORÓW

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU

BIOTECHNOLOGIA Przedmiotowy

efekt kształcenia

Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia

zdefiniowanych dla kierunku studiów

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***

Narzędzia dydaktyczne

***

(wiedza) PEK_W01

S2Aic1_W01 C1,C2 Wy1-Wy2 N1, N3

PEK_W02 S2Aic1_W01

C1,C2 Wy7, Wy8,

Wy10 N1, N3

PEK_W03 S2Aic1_W01

C2 Wy3, Wy8,

Wy9, N1, N3

PEK_W04 S2Aic1_W01

C5 Wy4, Wy5,

Wy11, Wy12, Wy13

N1, N3

PEK_W05 S2Aic1_W01

C4 Wy6, Wy14,

Wy15 N1, N3

PEK_W06 S2Aic1_W01 PEK_W07 S2Aic1_W01

(umiejętności)PEK_U01

S2Aic1_U01 C1 L1 N2

PEK_U02 S2Aic1_U01 C1 L2, L4 N2 PEK_U03 S2Aic1_U01 C2 L3 N2 PEK_U04 S2Aic1_U01 C3 L6 N2 PEK_U05 S2Aic1_U01 C2 L5, L7, L8 N2 PEK_U06 S2Aic1_U01 C2 L5, L7, L8 N2 PEK_U07 S2Aic1_U01 C5 L1-L8 N2

(kompetencje społeczne) PEK_K01

PEK_K02 …

** - wpisać symbole kierunkowych / specjalnościowych efektów kształcenia *** - odpowiednie symbole z tabel powyżej W kolumnie 2 należy wykazać powiązanie pomiędzy efektem przedmiotowym, a efektami kierunkowymi. Na naszym wydziale do każdego kursu jest sformułowany jeden efekt kierunkowy i jego symbol wystarczy podać w drugiej kolumnie (wpisałem na niebiesko). Jeżeli kurs jest w planie kilku kierunków (np. Chemia ogólna), to podaje się odpowiednie symbole dla wszystkich tych kierunków. W Twoim przypadku jest to przedmiot tylko dla Biotechnologii, a więc wystarczy po jednym symbolu. W kolumnie 4 raczej nie należy mieszać efektów PEK_Wxx z PEK_Uxx. Z zasady te pierwsze uzyskuje się poprzez wykład, a te drugie poprzez pozostałe formy (c, l, p, s)

Zał. nr 4 do ZW 33/2012

6

Politechnika Wrocławska WYDZIAŁ CHEMICZNY

KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Inżynieria procesów zintegrowanych Nazwa w języku angielskim Integrated processes engineering Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023024 Grupa kursów NIE



30 30


120 60






praktycznym (P)

2



(BK)

1 1



1. Znajomość procesów jednostkowych występujących w inżynierii chemicznej i procesowej

CELE PRZEDMIOTU C1 Poznanie korzyści wynikających z integracji procesów jednostkowych C2 Poznanie zasad i metod integracji procesów

7

C3 Zapoznanie sie z warunkami integracji procesów

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – zna zasady i metody integracji procesów PEK_W02 _ ma wiedzę na temat korzyści wynikających z integracji procesów PEK_W03 _ zna typowe rozwiązania procesów zintegrowanych Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – umie przedstawić i opisać matematycznie proces zintegrowany PEK_U02 _ potrafi uzasadnić celowość integracji procesów PEK_U03 _ potrafi wykazać techniczno-ekonomiczne zalety integracji procesów PEK_U04 _ umie wykorzystać standardowe procesy zintegrowane Z zakresu kompetencji społecznych: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_K01 – PEK_K02 …

TREŚCI PROGRAMOWE


Wy1 Obszar zastosowań jednostkowych procesów dynamicznych ze wskazaniem ich zalet ich wad

2

Wy2 Obszar zastosowań jednostkowych procesów dyfuzyjnych ze wskazaniem ich zalet ich wad

2

Wy3 Kryteria oceny procesów jednostkowych 2 Wy4 Idea integracji procesów jednostkowych 2

Wy5 Czyste technologie. Wykorzystanie składników strumieni odpadowych

2

Wy6 Zagęszczanie roztworów 2

Wy7 Integracja procesów dyfuzyjnych. Produkty wysokiej czystości

2

Wy8 Integracja reakcji chemicznej z procesem absorpcji 2 Wy9 Integracja reakcji chemicznej z procesem ekstrakcji 2 Wy10 Integracja reakcji chemicznej z procesem destylacji 2 Wy11 Reaktor membranowy z separacją katalizatora 2 Wy12 Reaktor membranowy z separacja reagentów 2 Wy13 Membrana katalityczna 2

8

Wy14 Wspomaganie biologicznego oczyszczania ścieków przemysłowych 2 Wy15 Przykład obliczeniowy wybranego procesu zintegrowanego 2

Suma godzin 30

Forma zajęć - projekt Liczba godzin

Pr1

Samodzielne wykonanie projektu wytypowanego procesu zintegrowanego, zawierającego: - obliczenia bilansowe - obliczenia kinetyczne - dobór aparatów i ich gabarytów - dobór aparatury kontrolno-pomiarowej - sporządzenie schematów - wykazanie korzyści danego procesu zintegrowanego

29

Pr2 Przedstawienie opracowanego projektu na forum grupy, dyskusja 1 Suma godzin 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 Wykład problemowy

N2 Projekt wykonywany samodzielnie przy wykorzystaniu znanych technik projektowania

N3 Konsultacje




P1 PEK_W01 - W03 egzamin P2 PEK_U01 - U04 ocena przedstawionej dokumentacji

projektowej

9

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] R. Koch, A. Noworyta: Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej, WNT 1995 [2] A. Burghardt, G. Bartelmus: Inżynieria reaktorów chemicznych, PWN 2001

[3] Z. Ziołkowski: Destylacja i rektyfikacja w przemyśle chemicznym, WNT 1978

[4] Z. Ziołkowski: Ekstrakcja w przemyśle chemicznym, WNT 1980

[5] A. Selecki, L. Gradoń: Podstawowe procesy przemysłu chemicznego, WNT 1985

[6] A. Selecki, R. Gawroński: Podstawy projektowania wybranych procesów rozdzielania mieszanin, WNT 1992

LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [1] M. Dziubiński i in.:Zbiór zadań z podstaw teoretycznych inżynierii chemicznej i

procesowej, WNT 1985

[2] J. A. Howell, A. Noworyta, eds; Towards hybrid membrane and biotechnology solutions for Polish environmental problems, Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, 1995


Prof. dr hab. inż. Andrzej Noworyta, [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU INŻYNIERIA PROCESÓ ZINTEGROWANYCH Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU

INŻYNIERIA CHEMICZNA I PROCESOWA Przedmiotowy

efekt kształcenia


zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności

(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

S2Aic1_W08 C2, C3 Wy1 - Wy15 N1

PEK_W02 S2Aic1_W08 C1 Wy1 - Wy15 N1 PEK_W03 S2Aic1_W08 C2, C3 Wy1 - Wy15 N1

(umiejętności)

PEK_U01 S2Aic1_U08

C2 P1 N2, N4

PEK_U02 S2Aic1_U08 C1 P1 N2, N4 PEK_U03 S2Aic1_U08 C1, C3 P1, P2 N2, N4 PEK_U04 S2Aic1_U08 C2 P1 N2, N4


PEK_K02

10

… ** - wpisać symbole kierunkowych / specjalnościowych efektów kształcenia *** - odpowiednie symbole z tabel powyżej


KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Krystalizacja przemysłowa Nazwa w języku angielskim Industrial crystallization Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: wybieralny Kod przedmiotu ICC020006 Grupa kursów NIE

Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU)

30


60

Forma zaliczenia Zaliczenie na ocenę


Liczba punktów ECTS 2 w tym liczba punktów


praktycznym (P)



(BK)

1


2. Inżynieria chemiczna 3. Inżynieria procesowa 4. Technologia chemiczna

11

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studentów z teorią i praktyką procesów krystalizacji masowej

z roztworów – wprowadzenie ogólne. Zapoznanie z właściwościami roztworów, przesyceniem roztworów, metastabilnością.

C2 Uzyskanie podstawowej wiedzy o sposobach wytwarzania przesycenia, wyznaczaniu układu równowagowego, szerokości obszaru metastabilnego.

C3 Zapoznanie studentów z podstawowymi procesami krystalizacji ciągłej i okresowej przez chłodzenie przeponowe, odparowanie części rozpuszczalnika pod zmniejszonym ciśnieniem, odparowanie rozpuszczalnika (procesy wyparne).

C4 Uzyskanie podstawowej wiedzy o procesach krystalizacji z reakcją chemiczną, w tym o procesach precypitacji.

C5 Zapoznanie studentów z hydrodynamiką zawiesiny, z kinetyką zarodkowania i wzrostu kryształów, modelami kinetycznymi, sposobami wyznaczania parametrów kinetycznych procesu krystalizacji.

C6 Zapoznanie studentów z analizą rozkładu rozmiarów kryształów produktu – parametrami rozkładu, jednorodnością, kształtem, czystością chemiczną oraz z bilansem populacji kryształów.

C7 Uzyskanie podstawowej wiedzy o rozwiązaniach aparatów do krystalizacji, ich konstrukcji i eksploatacji oraz poznanie procedur projektowania krystalizatorów.

C8 Zapoznanie studentów z pomiarami, kontrolą i sterowaniem procesami krystalizacji.

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – ma podstawowe wiadomości o roztworach, ich właściwościach,

rozpuszczalności, przesyceniu, metastabilności, PEK_W02 – zna sposoby wytwarzania przesycenia, układu równowagowego, szerokości

obszaru metastabilnego, PEK_W03 – ma wiedzę o sposobach prowadzenia krystalizacji masowej z roztworów przez

chłodzenie przeponowe, adiabatyczne odparowanie części rozpuszczalnika pod zmniejszonym ciśnieniem, odparowanie rozpuszczalnika, z reakcją chemiczną – realizowanych w sposób okresowy lub ciągły,

PEK_W04 – ma podstawowe wiadomości o hydrodynamice zawiesiny, o kinetyce zarodkowania i wzrostu kryształów, potrafi wyznaczyć parametry kinetyczne,

PEK_W05 – potrafi scharakteryzować jakość produktu krystalicznego – rozkład rozmiarów kryształów, wyznaczyć parametry tego rozkładu, określić jednorodność i kształt kryształów, czystość chemiczną, aglomerację i agregację kryształów, efekty ścierania i łamania się kryształów,

PEK_W06 – zna typowe rozwiązania konstrukcyjne krystalizatorów i procedury ich projektowania, ma wiedzę w oprzyrządowaniu, kontroli i sterowaniu procesami krystalizacji.

12

TREŚCI PROGRAMOWE

Forma zajęć – wykład Liczba godzin

Wy1 Pojęcia podstawowe w krystalizacji masowej z roztworów. Rozpuszczanie i właściwości roztworów, rozpuszczalność, przesycenie, roztwory stabilne, labilne i metastabilne.

2

Wy2 Sposoby wytwarzania przesycenia. Układ równowagowy. Szerokość obszaru metastabilnego.

2

Wy3 Sposoby prowadzenia krystalizacji masowej z roztworów: przez chłodzenie przeponowe, z adiabatycznym odparowaniem części rozpuszczalnika pod zmniejszonym ciśnieniem.

2

Wy4 Procesy wyparne. Procesy krystalizacji z reakcją chemiczną. Precypitacja.

2

Wy5 Sposoby pomiaru i obliczania przesycenia w procesach krystalizacji okresowej i ciągłej.

2

Wy6 Hydrodynamika zawiesiny. Mieszanie i cyrkulacja zawiesiny. Klasyfikacja hydrauliczna.

2

Wy7 Zarodkowanie kryształów. Teoria i praktyka. Zarodkowanie homogeniczne, heterogeniczne, wtórne. Szybkość zarodkowania.

2

Wy8 Wzrost kryształów. Teoria i praktyka. Modele wzrostu. Szybkość wzrostu kryształów.

2

Wy9 Procesy towarzyszące krystalizacji. Aglomeracja i agregacja kryształów. Ścieranie i łamanie się kryształów. Zarastanie aparatury i urządzeń.

2

Wy10 Wpływ składu chemicznego roztworu, obecności i stężenia zanieczyszczeń, parametrów procesu na składowe procesu krystalizacji i wynik procesu.

2

Wy11 Produkt. Jakość produktu. Rozkład rozmiarów kryształów. Charakterystyka kryształów. Czystość chemiczna.

2

Wy12 Bilans populacji kryształów produktu. 2

Wy13 Krystalizatory. Klasyfikacja. Rozwiązania konstrukcyjne. Eksploatacja.

2

Wy14 Projektowanie krystalizatorów. Procedury projektowania. Przykładowy projekt krystalizatora.

2

Wy15 Oprzyrządowanie kontrolno–pomiarowe krystalizatorów. Regulacja i sterowanie procesami krystalizacji i aparaturą. Instalacja do krystalizacji masowej z roztworów.

2

Suma godzin 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 Wykład z prezentacją multimedialną.

13




P (wykład) PEK_W01 – PEK_W06 Zaliczenie na ocenę

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [4] P. Synowiec., Krystalizacja przemysłowa z roztworu, WNT, Warszawa, 2008. [5] Z. Rojkowski, J. Synowiec, Krystalizacja i krystalizatory, WNT, Warszawa, 1991. [6] J.W. Mullin, Crystallization, Butterworth–Heinemann, Oxford, 1993. LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [3] A. Mersmann ed., Crystallization Technology Handbook, Mercel Dekker, N.Y., 1994. [4] A.S. Mayerson, Handbook of industrial crystallization, Butterworth–Heinemann,

Boston, 1993.


Prof. dr hab. inż. Andrzej Matynia, [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Krystalizacja przemysłowa

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria chemiczna i procesowa

Przedmiotowy

efekt kształcenia



Cele przedmiotu

Treści programowe


(wiedza) PEK_W01

Kurs wybieralny

C1

Wy1

N1

PEK_W02 Kurs wybieralny C2 Wy2 N1 PEK_W03 Kurs wybieralny C3, C4 Wy3–Wy5 N1 PEK_W04 Kurs wybieralny C5 Wy6–Wy8 N1 PEK_W05 Kurs wybieralny C6 Wy9–Wy12 N1 PEK_W06 Kurs wybieralny C7, C8 Wy13–Wy15 N1

Zał. nr 4 do ZW 33/2012


14

KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Matematyczne modelowanie procesów Nazwa w języku angielskim Mathematical modeling of processes Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023006 Grupa kursów NIE



30 30


120 60

Forma zaliczenia egzamin zaliczenie na

ocenę


Liczba punktów ECTS 4 2 w tym liczba punktów ECTS

odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P)

2

w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom

wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK)

1 1


Znajomość matematyki w zakresie algebry oraz rachunku różniczkowego i całkowego. Znajomość podstaw chemii fizycznej i termodynamiki procesowej.

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studentów z metodami matematycznymi stosowanymi w opisie

procesów fizycznych i chemicznych. C2 Przekazanie studentom umiejętności rozwiązywania różnego rodzaju problemów

matematycznych związanych z inżynierią chemiczną za pomocą nowoczesnych metod i narzędzi komputerowych.

15

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – rozumie zasady i istotę modelowania matematycznego, PEK_W02 – zna metody modelowania właściwości różnych substancji i ich mieszanin za

pomocą równań stanu, PEK_W03 – zna i rozumie metodę modelowania równowag fazowych za pomocą równań

stanu, PEK_W04 – zna i rozumie metodę modelowania równowag za pomocą matematycznego

opisu nadmiarowej entalpii swobodnej, PEK_W05 – zna najważniejsze modele empiryczne, teoretyczne i mieszane prowadzące do

matematycznego opisu nadmiarowej entalpii swobodnej, PEK_W06 – zna i rozumie najważniejsze metody modelowania różnych procesów za

pomocą zwyczajnych i cząstkowych równań różniczkowych. Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi rozwiązywać równania i układy równań liczbowych za pomocą

nowoczesnych narzędzi komputerowych, PEK_U02 – potrafi za pomocą narzędzi komputerowych wyznaczać parametry równań

stanu substancji czystych na podstawie ograniczonego zbioru danych eksperymentalnych,

PEK_U03 – potrafi za pomocą narzędzi komputerowych wyznaczać parametry reguł mieszania na podstawie ograniczonego zbioru danych eksperymentalnych,

PEK_U04 – potrafi za pomocą narzędzi komputerowych wyznaczać parametry równowagowych modeli nadmiarowych na podstawie ograniczonego zbioru równowagowych danych eksperymentalnych.

PEK_U05 – potrafi za pomocą narzędzi komputerowych rozwiązywać równania różniczkowe modelujące różne procesy.

TREŚCI PROGRAMOWE


Wy1 Wprowadzenie. Istota i klasyfikacja modelowania matematycznego. 2

Wy2 Modelowanie właściwości substancji czystych za pomocą równań stanu.

2

Wy3 Równania stanu typu van der Waalsa 2

Wy4 Modelowanie właściwości mieszanin za pomocą równań stanu. Reguły mieszania.

2

Wy5 Matematyczne modelowanie równowag fazowych za pomocą równań stanu i pojęcia fugatywności składnika.

2

Wy6 Modelowanie równowag fazowych za pomocą nadmiarowej entalpii swobodnej i pojęcia współczynnika aktywności.

2

Wy7 Klasyfikacja „modeli nadmiarowych”. Modele empiryczne i teoretyczne.

2

Wy8 Modele mieszane. 4

Wy9 Modelowanie różniczkowe za pomocą równań zwyczajnych I i II rzędu.

6

16

Wy10 Modelowanie różniczkowe za pomocą równań cząstkowych 6 Suma godzin 30


Ćw1 Sposób prowadzenia i zaliczenia ćwiczeń. Stosowane narzędzia. 2

Ćw2 Rozwiązywanie równań algebraicznych 4 – tego stopnia za pomocą narzędzi komputerowych.

2

Ćw3 Numeryczne rozwiązywanie równań z 1 niewiadomą za pomocą narzędzi komputerowych.

2

Ćw4 Numeryczne rozwiązywanie równań układów równań liczbowych za pomocą narzędzi komputerowych.

2

Ćw5 Wyznaczanie współczynników wirialnych izotermy krytycznej metodą najmniejszych kwadratów. 2

Ćw6 Wyznaczanie parametrów izotermy krytycznej dla równania 3 – go stopnia.

4

Ćw7 Wyznaczanie parametrów różnych równań stanu. 6 Ćw8 Wyznaczanie parametrów różnych modeli nadmiarowych 6 Ćw9 Wyznaczanie parametrów dla modeli różniczkowych. 4

Suma godzin 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykład z prezentacją multimedialną N2 rozwiązywanie problemów za pomocą narzędzi komputerowych




P (wykład) PEK_W01 – PEK_W06

egzamin końcowy

P (laboratorium) PEK_U01 – PEK_U05

Średnia z ocen raportów z poszczególnych ćwiczeń

17

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [7] A. Kozioł, materiały wykładowe, Internet (adres podany na wykładzie) [8] D. M. Himmelblau, Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, Prentice-

Hall Inc. Englewood Clifs 1982. LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [5] H. Orbey, S. I. Sandler, Modeling Vapor – Liquid Equilibria, Cambridge University

Press, Cambridge, 1998 [6] R.G. Rice, D. D. Do, Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, J.

Wiley & Sons, Inc., New York 1995.


Prof.dr hab. inż. Antoni Kozioł, [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Matematyczne modelowanie procesów

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU inżynieria chemiczna i procesowa

SPECJALNOŚĆ inżynieria chemiczna

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

S2Aic_W04 C1 Wy1 N1

PEK_W02 S2Aic_W04 C1 Wy2 – Wy4 N1 PEK_W03 S2Aic_W04 C1 Wy5 N1 PEK_W04 S2Aic_W04 C1 Wy6 N1 PEK_W05 S2Aic_W04 C1 Wy7 – Wy9 N1 PEK_W06 S2Aic_W04 C1 Wy10 N1


S2Aic_U04 C2 Ćw1 – Ćw4 N2

PEK_U02 S2Aic_U04 C2 Ćw5, Ćw6 N2 PEK_U03 S2Aic_U04 C2 Ćw7 N2 PEK_U04 S2Aic_U04 C2 Ćw8 N2 PEK_U05 S2Aic_U04 C2 Ćw9 N2

** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - odpowiednie symbole z tabel powyżej

Zał. nr 4 do ZW 33/2012

18


KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Matematyka stosowana w inżynierii chemicznej Nazwa w języku angielskim Applied mathematics in chemical engineering Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023004 Grupa kursów NIE



30 30


120 60


ocenę




2



1 1


Znajomość matematyki w zakresie algebry oraz rachunku różniczkowego i całkowego

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studentów z metodami matematycznymi stosowanymi w projektowaniu

i analizie różnych procesów fizycznych i chemicznych. C2 Przekazanie studentom umiejętności rozwiązywania różnego rodzaju problemów

matematycznych związanych z inżynierią chemiczną.

19

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – zna analityczne i numeryczne metody rozwiązywania równań liczbowych PEK_W02 – zna elementy analizy pól skalarnych i wektorowych, PEK_W03 – zna i rozumie matematyczne metody opracowywania eksperymentów, w

szczególności metodę najmniejszych kwadratów, PEK_W04 – zna elementy algebry i analizy zespolonej PEK_W05 – zna i rozumie pojęcie i własności przekształcenia całkowego Laplace’a, PEK_W06 – zna definicje i zastosowanie funkcji specjalnych, PEK_W07 – zna podstawy algebry liniowej i analizy funkcjonalnej, PEK_W08 – posiada podstawowe wiadomości na temat równań różnicowych. Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi rozwiązywać równania i układy równań liczbowych metodami

analitycznymi i numerycznymi, PEK_U02 – potrafi stosować różne rodzaje układów współrzędnych (kartezjański,

cylindryczny i sferyczny) w zagadnieniach związanych z polami skalarnymi i wektorowymi,

PEK_U03 – potrafi obliczać parametry modelowe na podstawie danych eksperymentalnych za pomocą metody najmniejszych kwadratów,

PEK_U04 – potrafi operować algebraicznie i analitycznie na liczbach zespolonych, PEK_U05 – potrafi znajdować transformaty Laplace’a różnych funkcji rzeczywistych oraz

oryginały różnych funkcji zespolonych.

TREŚCI PROGRAMOWE


Wy1 Podstawowe pojęcia matematyczne - przypomnienie. 2

Wy2 Analityczne metody rozwiązywania równań algebraicznych 2

Wy3 Numeryczne metody rozwiązywania równań oraz układów równań liczbowych

2

Wy4 Elementy analizy pól skalarnych i wektorowych. 2

Wy5 Matematyczne metody opracowywania wyników eksperymentalnych. Metoda najmniejszych kwadratów

2

Wy6 Analiza statystyczna liczbowych wyników eksperymentalnych. 2 Wy7 Elementy algebry i analizy zespolonej. 2 Wy8 Różniczkowanie i całkowanie funkcji zespolonych. 2 Wy9 Szeregi Laurenta. Punkty osobliwe funkcji zespolonych. 2 Wy10 Transformaty całkowe. Transformata Laplace’a 4 Wy11 Funkcje specjalne. 2 Wy12 Podstawowe pojęcia algebry liniowej i analizy funkcjonalnej. 4 Wy13 Równania różnicowe 2

Suma godzin 30

20

Forma zajęć - ćwiczenia Liczba godzin

Ćw1 Sposób prowadzenia i zaliczenia ćwiczeń. Stosowane narzędzia. 2

Ćw2 Rozwiązywanie równań algebraicznych 2 – go, 3 – go i 4 – tego stopnia.

4

Ćw3 Numeryczne rozwiązywanie równań i układów równań liczbowych. 4

Ćw4 Obliczanie parametrów modelowych metodą najmniejszych kwadratów.

2

Ćw5 Przeliczanie układów współrzędnych. Obliczanie podstawowych operatorów pól skalarnych i wektorowych

2

Ćw6 Kolokwium I. 2

Ćw7 Rozwiązywanie zadań i problemów związanych z algebrą i analizą zespoloną.

6

Ćw8 Znajdowanie transformat i oryginałów przekształcenia Laplace’a 4 Ćw8 Kolokwium II. 2 Ćw9 Kolokwium zaliczeniowe 2 Suma godzin 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykład z prezentacją multimedialną N2 rozwiązywanie zadań





egzamin końcowy

F1 (ćwiczenia) PEK_U01 – PEK_U03

kolokwium cząstkowe I (maks. 100 pkt.)

F2 (ćwiczenia) PEK_U04 –PEK_U05

kolokwium cząstkowe II (maks. 100 pkt.)


dodatkowa punktacja za aktywność na ćwiczeniach (maks. 20 pkt. za jednorazową aktywność)


ujemna punktacja za nieusprawiedliwioną nieobecność lub spóźnienie (maks. minus 10 pkt. za jednorazową nieobecność)

P (ćwiczenia) = 3,0 jeżeli (F1 + F2 + F3 + F4) = 100 – 120 pkt. 3,5 jeżeli (F1 + F2 + F3 + F4) = 121 – 140 pkt. 4,0 jeżeli (F1 + F2 + F3 + F4) = 141 – 160 pkt. 4,5 jeżeli (F1 + F2 + F3 + F4) = 161 – 180 pkt. 5,0 jeżeli (F1 + F2 + F3 + F4) = 181 – 200 pkt. 5,5 jeżeli (F1 + F2 + F3 + F4) = 201 – pkt.

21

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [9] A. Kozioł, materiały wykładowe, Internet (adres podany na wykładzie) [10] T. Traczyk, M. Mączyński, Matematyka stosowana w inżynierii chemicznej, WNT,

Warszawa, 1970 [11] E. Kreyszig, Advanced Engineering Mathematics, J. Wiley & Sons, New York 1993 LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [7] T. Zalewski, Metody algebry liniowej w inżynierii procesowej, WNT, Warszawa,

1991 [8] K. A. Stroud, Advanced Engineering Mathematics, Industrial Press, New York 2003



MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Matematyka stosowana w inżynierii chemicznej


Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

K2Aic_W01 C1 Wy1 – Wy3 N1

PEK_W02 K2Aic_W01 C1 Wy4 N1 PEK_W03 K2Aic_W01 C1 Wy5, Wy6 N1 PEK_W04 K2Aic_W01 C1 Wy7 – Wy9 N1 PEK_W05 K2Aic_W01 C1 Wy10 N1 PEK_W06 K2Aic_W01 C1 Wy11 N1 PEK_W07 K2Aic_W01 C1 Wy12 N1 PEK_W08 K2Aic_W01 C1 Wy13 N1


K2Aic_U01 C2 Ćw1,Ćw2 N2

PEK_U02 K2Aic_U01 C2 Ćw3 N2 PEK_U03 K2Aic_U01 C2 Ćw4 N2 PEK_U04 K2Aic_U01 C2 Ćw5 N2 PEK_U05 K2Aic_U01 C2 Ćw6 N2


22


KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Optymalizacja procesów Nazwa w języku angielskim Optimization of processes Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICP023007 Grupa kursów NIE



30 30







praktycznym (P)

2



(BK)

1 1



5. Znajomość elementarnej matematyki 6. 7. …

23

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studentów z podstawową optymalizacji. C2 Poznanie podstawowych metod stosowanych w procesach optymalizacyjnych C3 Uzyskanie podstawowej wiedzy z zakresu obliczeń optymalizacyjnych …

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – zna podstawowe pojęcia i metody optymalizacji PEK_W02 – zna podstawowe zasady programowania … Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi samodzielnie rozwiązywać zagadnienie optymalizacyjne PEK_U02- potrafi korzystać z programów komputerowych z zakresu optymalizacji … Z zakresu kompetencji społecznych: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_K01 – potrafi wykorzystać metody optymalizacji do projektowania procesów

jednostkowych PEK_K02- potrafi zaproponować ulepszenie istniejących rozwiązań technicznych …

TREŚCI PROGRAMOWE


Wy1 Czym jest optymalizacja. Definicja podstawowych pojęć stosowanych w optymalizacji, rodzaje procesów, kryteria optymalizacji, optymalizacja a ekonomika.

1

Wy2 Istotne cechy problemów optymalizacyjnych. Cechy procesu, model matematyczny procesu, klasyfikacja modeli, budowa modelu matematycznego.

1

Wy3 Generalna procedura rozwiązywania zagadnień optymalizacyjnych. Podstawowa procedura optymalizacyjna, poszukiwanie cech obietku optymalizacyjnego

1

Wy4 Tworzenie funkcji obiektu. Identyfikacja obiektu, pojęcie „czarnej skrzynki”, metody optymalizacyjne, funkcja celu

1

Wy5 Badania ciągłości funkcji. Ekstrema funkcji, funkcja unimodalna, metody poszukiwania ekstremum funkcji,

1

Wy6 Bezpośrednie metody poszukiwania ekstremum funkcji. Metody oparte na eliminacji przedziału funkcji, metoda złotego podziału, metoda, metoda Fibanacciego

1

Wy7 Metody Simplex i Powella. Założenia metody Simplex, rodzaje 1

24

simpleksu,

Wy8 Pośrednie metody poszukiwań. Metody gradientowe i bezgradientowe, metoda oparta na interpolacji,

1

Wy9 Metody Newtona i quasi-Newtona. Podstawy metody Newtona, korzyści płynące z zastosowania metody Newtona, metoda pseudo-Newtona, metoda siecznej

1

Wy10 Optymalizacja bez ograniczeń funkcji wielu zmiennych. Metody z wyliczeniem pochodnych, metoda Hooka-Jeevesa, metoda Gaussa-Seidela

1

Wy11 Optymalizacja z ograniczeniami. Wyznaczanie ekstremum funkcji z ograniczeniami, ekstremum warunkowe, mnożnik Lagrange’a,

1

Wy12 Funkcja kary. Koncepcja funkcji kary, wewnętrzna funkcja kary, zewnętrzna funkcja kary, metoda funkcji barierowej

1

Wy13 Programowanie liniowe. Obszary dopuszczalności, metoda graficzna, metoda simpleks w programowaniu liniowym

1

Wy14 Optymalizacja wielokryterialna. Diagram Hassego, graf skierowany, podejście paretowskie, metoda kryteriów ważonych 1

Wy15 Sztuczna sieć neuronów. Podstawy sztucznej inteligencji, metody niedeterministyczne, czynnik losowy, metoda Monte Carlo

1

Suma godzin 15


Ćw1 Ćw2 Ćw3 Ćw4

.. Suma godzin


La1 La2 La3 La4 …

Suma godzin


Pr1 Pr2 Pr3 Pr4

25

… Suma godzin

Forma zajęć - seminarium Liczba godzin

Se1

Badania funkcji jednej zmiennej.Określenie ekstremów funkcji, wyznaczanie dziedziny funkcji i punktów przecięcia z osiami, badanie pierwszej pochodnej funkcji-monotoniczność funkcji, wyznaczanie lokalnych ekstremów funkcji

2

Se2 Rachunek macierzowy. Operacje elementarne i rząd macierzy, macierze odwrotne, macierz transponowana

2

Se3 Elementy rachunku wektorowego. Wektory n-wymiarowe, iloczyn wektorowy, działania na wektorach, wektor odwrotny

2

Se4 Funkcje dwóch i wielu zmiennych. Wyznaczanie ekstremów funkcji dwóch zmiennych, wypukłość i punkt przegięcia, optymalizacja funkcji wielu zmiennych z ograniczeniami

2

Se5 Numeryczne metody optymalizacji funkcji jednej zmiennej. Metoda Newtona, metoda złotego podziału, metoda Fibonaciego

2

Se6 Metody optymalizacji kwadratowej i sześciennej. Aproksymacja kwadratowa, algorytm Powella, aproksymacja trzeciego rzędu, zadania i obliczenia

2

Se7

Bezwarunkowe ekstremum funkcji wielu zmiennych. Metody bezwarunkowe, gradient funkcji wielu zmiennych, macierz Hesse, metody poszukiwania ekstremum funkcji wielu zmiennych, simpleks, procedura simpleksu

2

Se8 Metody poszukiwania Hooke’a Jeewesa. Opis metody H-J, algorytm H-J, przykłady rozwiązań zadań z zastosowaniem metody H-J

2

Se9

Metoda kierunków sprzężonych Powella. Twierdzenia dotyczące metody kierunków sprzężonych, przekształcenie funkcji kwadratowej, kierunki sprzężone, algorytm kierunków sprzężonych Powella

2

Se10 Metody gradientowe. Optymalizacja statyczna, metoda gradientu prostego, metoda Cauchy’ego, metoda najszybszego spadku, przykłady i zadania

2

Se11 Metoda Newtona i gradientów sprzężonych. Metoda Newtona, algorytm Newtona, zmodyfikowana metoda Newtona, algorytm Fletchera-Reevesa (F-R)

2

Se12 Ekstremum funkcji z ograniczeniami. Ekstremum funkcji z ograniczeniami, pojęcie ogólne, mnożnik Lagrange’a, metoda Kuhna-Tuckera

2

Se13 Metoda funkcji kary. Funkcja kary- podstawy teoretyczne, kara zewnętrzna, kara wewnętrzna, przykłady i zadania

2

Se14 Programowanie liniowe –podstawy. Funkcje liniowe, programowanie liniowe, metoda simpleksu w programowaniu liniowym

2

Se15 Kolokwium zaliczeniowe 2 Suma godzin 30

26

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykład z prezentacją multimedialną N2 rozwiązywanie zadań N3 praca domowa studenta …




F1 Wykład Wy1-Wy15 Egzamin F2 Seminarium Se1 –Se14 Sprawdzian pisemny F3 P

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [12] A.Stachurski, A.P.Wierzbicki, Podstawy optymalizacji, Oficyna Wydawnicza

Politechniki Warszawskiej, 2001Warszawa. [13] J.Kusiak, A.Danielewska-Tutecka, P.Oprocha, Optymalizacja – Wybrane metody z

przykładami zastosowań, Wydawnictwo Naukowe PWN 2009. [14] T.F.Edgar, D.M.Himmelblau, Optimization of Chemical Procsses, McGraw-Hill

International Editions, New York 1988. LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [9] A.Ostanin, Metody i algorytmy optymalizacji, Wydawnictwo Politechniki

Białostockiej, Białystok 2003. [10] A.Ostanin, Metody I, algorytmy optymalizacji [11] Krzysztof Amborski, Podstawy metod optymalizacji, Oficyna Wydawnicza

Politechniki Warszawskiej, 2009


Prof. dr hab. Zygmunt Sadowski [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Optymalizacja procesów


27

I SPECJALNOŚCI ……………………………..

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

C1,C2,C3 Wy1-Wy15 N1

PEK_W02 C1,C2,C3 Se1-Se14 N2 N3 … …


PEK_U02 …


PEK_K02 …

** - wpisać symbole kierunkowych / specjalnościowych efektów kształcenia *** - odpowiednie symbole z tabel powyżej


KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Paliwa odnawialne Nazwa w języku angielskim Renewable fuels Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria Chemiczna i Procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: wybieralny Kod przedmiotu TCC020005 Grupa kursów NIE

*niepotrzebne usunąć Wykład Ćwiczenia Laboratoriu

m Projekt Seminarium


30


60


28




praktycznym (P)



(BK)

1



8. Podstawy chemii nieorganicznej i organicznej 9. Podstawy technologii chemicznej

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studentów z technologiami otrzymywania paliw konwencjonalnych i

alternatywnych. C2 Zapoznanie studentów z technologiami produkcji biopaliw. C3 Zapoznanie studentów z technologiami produkcji paliw odnawialnych (innych niż

biopaliwa). C4 Zapoznanie studentów z kryteriami wprowadzania paliw odnawialnych.

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – ma wiedzę z zakresu technologii paliw nieodnawialnych PEK_W02 – ma wiedzę z zakresu technologii paliw alternatywnych PEK_W03 – ma wiedzę o technologii wytwarzania paliw odnawialnych z biomasy PEK_W04 – ma wiedzę o technologii wytwarzania paliw odnawialnych ze źródeł innych niż

biomasa Z zakresu kompetencji społecznych: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_K01 – ma świadomość wpływu na środowisko stosowania paliw nieodnawialnych i

nieodnawialnych

TREŚCI PROGRAMOWE

29


Wy1 Pojęcia podstawowe. Podstawowe źródła i rodzaje energii. 2

Wy2 Paliwa konwencjonalne. Paliwa ciekłe. Otrzymywanie i właściwości. Ropa naftowa.

2

Wy3 Paliwa konwencjonalne. Paliwa gazowe i stałe. Otrzymywanie i właściwości. Gaz ziemny i węgiel.

2

Wy4 Paliwa alternatywne. Zgazowanie. Reforming parowy. 2 Wy5 Paliwa alternatywne. Wodór. Ogniwa paliwowe. 2 Wy6 Paliwa alternatywne. Paliwa z odpadów. 2 Wy7 Paliwa odnawialne. Biokomponenty i biopaliwa. Otrzymywanie i

właściwości. 2

Wy8 Przetwórstwo biomasy. Technologie energetycznego wykorzystania biomasy.

2

Wy9 Przetwórstwo biomasy. Technologia BTL. 2 Wy10 Paliwa odnawialne (inne niż biopaliwa) z niemineralnych źródeł

energii. Wiatr. 2

Wy11 Paliwa odnawialne (inne niż biopaliwa) z niemineralnych źródeł energii. Słońce.

2

Wy12 Paliwa odnawialne (inne niż biopaliwa) z niemineralnych źródeł energii. Woda.

2

Wy13 Paliwa odnawialne (inne niż biopaliwa) z niemineralnych źródeł energii. Źródła geotermiczne.

2

Wy14 Oszczędzanie energii. Ekonomika uzyskania energii. 2 Wy15 Egzamin 2

Suma godzin 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykład z prezentacją multimedialną N2 konsultacje




P (wykład) PEK_W01−PEK_W04 PEK_K01

egzamin końcowy

30

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [15] A. Podsiadło, Paliwa, oleje i smary w ekologicznej eksploatacji, WNT, Warszawa,

2002 [16] G. Jarzębska, Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, WNT, Warszawa,

2007 [17] M. Lewandowski, Proekologiczne źródła energii odnawialnej, WNT, Warszawa 2002 LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [12] G. Boyle, Renewable Energy: Power for a Sustainable Future, OUP, The Open

University, Oxford 2004 [13] D. Nowak-Woźny, M. Mazur, Some aspects of renewable energy, Oficyna

Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011


dr in ż. hab. Aleksandra Masalska, [email protected] dr in ż. Karolina Jaroszewska, [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Paliwa odnawialne

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Chemiczna i Procesowa

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

C1 Wy1, Wy2,

Wy3 N1, N2

PEK_W02 C1 Wy4, Wy5,

Wy6 N1, N2

PEK_W03 C2 Wy7, Wy8,

Wy9 N1, N2

PEK_W04 C3 Wy10, Wy11, Wy12, Wy13

N1, N2


C4 Wy14 N1, N2


Zał. nr 4 do ZW 33/2012 Politechnika Wrocławska

31

WYDZIAŁ CHEMICZNY

KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Praca dyplomowa I Nazwa w języku angielskim Graduate laboratory I Kierunek studiów (jeśli dotyczy): wszystkie kierunki Wydziału Chemicznego Specjalność (jeśli dotyczy): Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu CHC020002 Grupa kursów NIE

*niepotrzebne usunąć 4l (2 ECTS)

Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium


60


120

Forma zaliczenia zaliczenie na

ocenę


Liczba punktów ECTS 4 w tym liczba punktów ECTS


4



2


10. Wiedza teoretyczna i praktyczna niezbędna dla studiowanego kierunku studiów Potrafi przeprowadzić rozeznanie literaturowe z zakresie konkretnego problemu naukowo-badawczego. Zna podstawy planowania i przeprowadzania badań naukowych.

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie z podstawową metodologią pracy naukowej C2 Nabycie umiejętności korzystania z literatury naukowej i innych źródeł wiedzy. C3 Nauczenie selekcjonowania i porządkowania wiedzy pod kątem konkretnego

tematu. C4 Poszerzenie wiedzy w specjalistycznym zakresie w ramach studiowanego kierunku

32

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – zna rodzaje źródeł wiedzy naukowej i fachowej, PEK_W02 – ma pogłębioną wiedzę w zakresie tematu pracy dyplomowej. Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi gromadzić i weryfikować informacje przydatne do poznania

określonego zagadnienia, PEK_U02 – potrafi łączyć i uogólniać informacje pochodzące z różnych źródeł, PEK_U03 – potrafi w sposób syntetyczny i krytyczny opracować zgromadzone informacje,

TREŚCI PROGRAMOWE


La 1-15

Indywidualna praca studenta według harmonogramu uzgodnionego z Opiekunem pracy dyplomowej.

60

Suma godzin 60

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 konsultacje




P PEK_W01 – PEK_W02 PEK_U01 –PEK_U03

ocena ilości i jakości wyników pracy studenta

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA Literatura naukowa i fachowa wskazana przez Opiekuna przedmiotu i/lub znaleziona przez studenta.


Opiekunowie poszczególnych kursów Praca dyplomowa I Przygotowanie karty: Prof.dr hab. inż. Piotr Drożdżewski, [email protected]

33

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Praca dyplomowa I

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU (wszystkie kierunki Wydziału Chemicznego)

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

K2Abt_U02, K2Ach_U05, K2Aic_U02, K2Aim_U06, K2Atc_U09

C2 La1-La15 N1

PEK_W02 K2Abt_U02, K2Ach_U05,

K2Aic_U02, K2Aim_U06, K2Atc_U09 C4 La1-La15 N1



C1, C2 La1-La15 N1

PEK_U02 K2Abt_U02, K2Ach_U05,

K2Aic_U02, K2Aim_U06, K2Atc_U09 C1, C3 La1-La15 N1


K2Aic_U02, K2Aim_U06, K2Atc_U09 C1, C3 La1-La15 N1



KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Praca dyplomowa II Nazwa w języku angielskim Graduate laboratory II Kierunek studiów (jeśli dotyczy): wszystkie kierunki Wydziału Chemicznego Specjalność (jeśli dotyczy): Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu CHC020004 Grupa kursów NIE



225


300


ocenę

Dla grupy kursów

34

zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 10


o charakterze praktycznym (P) 10



7,5


11. Wiedza teoretyczna i praktyczna niezbędna dla studiowanego kierunku studiów

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie z podstawową metodologią pracy naukowej C2 Zdobycie umiejętności planowania, przeprowadzania i opracowywania wyników

eksperymentów naukowych C3 Poszerzenie wiedzy w specjalistycznym zakresie w ramach studiowanego kierunku C4 Zainspirowanie studenta do wytyczania kierunków swojego dalszego rozwoju i

stałego samokształcenia się. C5 Pogłębienie umiejętności tworzenia pisemnego opracowania prezentującego

dotychczasowy stan wiedzy oraz własne osiągnięcia w zakresie tematu pracy dyplomowej.

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – zna rodzaje źródeł wiedzy naukowej i fachowej, PEK_W02 – ma wiedzę teoretyczną i praktyczną niezbędną do wykonania pracy

dyplomowej, Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi przeprowadzić eksperymenty / wykonać projekt /stworzyć

oprogramowanie oraz opracować wyniki i wyciągnąć wnioski ze swoich dokonań,

PEK_U02 – potrafi przygotować pisemne opracowanie na temat wybranego zagadnienia naukowego i własnego wkładu do tego zagadnienia,

PEK_U03 – potrafi wyszukiwać nowe i rozwijać swoje dotychczasowe zainteresowania i umiejętności.

TREŚCI PROGRAMOWE


La 1-15

Indywidualna praca studenta według harmonogramu uzgodnionego z Opiekunem pracy dyplomowej.

60

Suma godzin 60

35

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 konsultacje




P PEK_W01 – PEK_W02 PEK_U01 –PEK_U03

ocena ilości i jakości wyników pracy studenta po przedłożeniu opiekunowi końcowej, pisemnej wersji opracowania pt: Praca dyplomowa

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA Literatura naukowa i fachowa wskazana przez Opiekuna przedmiotu i/lub znaleziona przez studenta.


Opiekunowie poszczególnych kursów Praca dyplomowa II Przygotowanie karty: Prof.dr hab. inż. Piotr Drożdżewski, [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Praca dyplomowa II


Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01


C1 La1-La15 N1

PEK_W02 K2Abt_U03, K2Ach_U06,




C2 La1-La15 N1





36



KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Procesy destylacyjne i suszarnicze Nazwa w języku angielskim Distillation and Drying Processes Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria Chemiczna i Procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria Chemiczna Stopień studiów i forma: II stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023013 Grupa kursów NIE

Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU)

30


60

Forma zaliczenia



Liczba punktów ECTS 2 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P)

2

w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK)

1


12. Znajomość podstaw ruchu ciepła 13. Znajomość podstaw ruchu masy

37

CELE PRZEDMIOTU C1 Uzyskanie podstawowych umiejętności wykonywania pomiarów związanych z

destylacją C2 Uzyskanie podstawowych umiejętności wykonywania pomiarów związanych z

suszeniem

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 - Potrafi prowadzić różne typowe procesy destylacji i rektyfikacji okresowej i

ciągłej w skali laboratoryjnej. PEK_U02 - Posiada umiejętność suszenia różnych materiałów w skali laboratoryjnej w

suszarkach okresowych i ciągłych.

TREŚCI PROGRAMOWE


La1 Zajęcia organizacyjne: Zapoznanie z zasadami BHP w laboratorium. Omówienie sposobu wykonywania ćwiczeń i warunków zaliczenia kursu.

2

La2 Wyznaczanie WRPT w kolumnie z wypełnieniem 2

La3 Wyznaczanie współczynnika lotności względnej w procesie destylacji kotłowej

2

La4 Destylacji z parą wodną 2 La5 Wyznaczanie sprawności kolumny Vigreux 2 La6 Charakterystyka kolumny wypełnionej 2 La7 Badanie równowagi ciecz-para 2 La8 Linia destylacji 2 La9 Kinetyka procesu suszenia w suszarce fontannowej cz.1 2 La10 Kinetyka procesu suszenia w suszarce bębnowej cz.1 2 La11 Kinetyka procesu suszenia w suszarce szafkowej 2 La12 Kinetyka procesu suszenia w suszarce fluidalnej 2 La13 Kinetyka procesu suszenia w suszarce promiennikowej 2 La14 Kinetyka procesu suszenia w suszarce bębnowej cz.2 2 La15 Kinetyka procesu suszenia w suszarce fontannowej cz.2 2 Suma godzin 30

38

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykonanie doświadczenia N2 wykonanie sprawozdania




F2 (laboratorium) PEK_U01 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F3 (laboratorium) PEK_U01 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F4 (laboratorium) PEK_U01 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F5 (laboratorium) PEK_U01 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F6 (laboratorium) PEK_U01 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F7 (laboratorium) PEK_U01 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F8 (laboratorium) PEK_U01 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F9 (laboratorium) PEK_U02 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F10 (laboratorium) PEK_U02 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F11 (laboratorium) PEK_U02 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F12 (laboratorium) PEK_U02 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F13 (laboratorium) PEK_U02 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F14 (laboratorium) PEK_U02 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie F15 (laboratorium) PEK_U02 Kolokwium cząstkowe, sprawozdanie P (laboratorium) = (F2+F3+F4+F5+F6+F7+F8+F9+F10+F11+F12+F13+F14+F15)/14

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] http://www.iic.pwr.wroc.pl/index.php/dydaktyka/81-wybieralne-specjalnosciowe/procesy-destylacyjne-i-suszarnicze LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [14] C. Strumiłło, Podstawy teorii i techniki suszenia, Wydawnictwo Naukowo-

Techniczne, Warszawa, 1983. [15] Z. Ziołkowski, Destylacja i rektyfikacja w przemyśle chemicznym, Wydawnictwo

Naukowo-Techniczne Warszawa, 1966.


Dr in ż. Wojciech Ludwig, [email protected] Dr in ż. Jacek Kapłon, [email protected]

39

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Procesy Destylacyjne i Suszarnicze

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Chemiczna i Procesowa

I SPECJALNOŚCI Inżynieria Chemiczna

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***


S2Aic1_U10 C1 La2-La8

N1, N2

PEK_U02 S2Aic1_U10 C2 La9-La15 N1, N2 ** - wpisać symbole kierunkowych / specjalnościowych efektów kształcenia *** - odpowiednie symbole z tabel powyżej


KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Procesy przeróbki surowców mineralnych Nazwa w języku angielskim Mineral processing Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: wybieralny Kod przedmiotu ICC020007 Grupa kursów NIE



2


Forma zaliczenia zaliczenie na ocenę


Liczba punktów ECTS 2

40

w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom

o charakterze praktycznym (P)



(BK)

1



14. brak 15. 16. …

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studenta z postawami procesu flotacji rud mineralnych C2 Przekazanie wiedzy o podstawowych surowcach mineralnych i ich wzbogacaniu C3 Zapoznanie słuchaczy z wiedzą z zakresu chemii zawiesin mineralnych i stabilności

układów koloidalnych …

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – Posiada podstawową wiedzę o przerobie głównych krajowych surowców

mineralnych PEK_W02 – Posiada informacje o wzbogacaniu ziaren drobnych w oparciu o podstawy

chemii koloidów i zawiesin mineralnych … Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – Potrafi wyznaczyć krzywe wzbogacania na podstawie danych

doświadczalnych PEK_U02- Potrafi przeprowadzić proces flotacji i dokonać prawidłowego doboru

odczynników flotacyjnych … Z zakresu kompetencji społecznych: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_K01 – potrafi prawidłowo przewidzieć sposób wzbogacania rodzimych surowców

mineralnych PEK_K02- jest wyczulona na zagadnienia ochrony środowiska i zagrożeń stwarzanych

przez przemysł surowcowy.

41

…

TREŚCI PROGRAMOWE


Wy1 Surowce mineralne 2 Wy2 Systematyka metod wzbogacania 2 Wy3 Fizykochemiczne podstawy metod wzbogacania 2 Wy4 Krzywe wzbogacania 2 Wy5 Wzbogacanie węgla kamiennego 2 Wy6 Wzbogacanie rud miedzi 2 Wy7 Wzbogacanie rud cynku i ołowiu 2 Wy8 Wzbogacanie złota 2 Wy9 Wzbogacanie uranu 2 Wy10 Wzbogacanie ropy naftowej 2 Wy11 Wzbogacanie cząstek koloidalnyc 2 Wy12 Wzbogacanie z użyciem mikroorganizmów 2 Wy13 Hałdy odpadów mineralnych 2 Wy14 Nanotechnologia 2 Wy15 Bionanotechnologia 2

Suma godzin 30


Ćw1 Ćw2 Ćw3 Ćw4

.. Suma godzin

Forma zajęć - laboratorium Liczba

42

godzin La1 La2 La3 La4 …

Suma godzin


Pr1 Pr2 Pr3 Pr4 … Suma godzin


Se1 Se2 Se3 …

Suma godzin

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 N2 N3 …




F1 F2 F3 P

43

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [18] Jan Drzymała „Mineral Processing –Foundations of theory and practice of

minerallurgy” Wroclaw University of Technology, 2007. [19] Petr Hayes “Process Principles in Minerals and Materials Production” Hayes

Publishing CO, Brisbane, Australia 1993. [20] [21] [22] LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [16] [17] [18]


MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU ……………………………

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU ………………………..


Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

PEK_W02 … …


PEK_U02 …


PEK_K02 …

44



KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Procesy separacyjne Nazwa w języku angielskim Separation processes Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023012 Grupa kursów NIE



30


60

Forma zaliczenia





praktycznym (P)

2



(BK)

1



17. Podstawy znajomości procesów membranowych 18. Podstawy znajomości krystalizacji

45

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studenta z przebiegiem i kontrolą procesów membranowych, budową

instalacji, umiejętnością obsługi aparatury laboratoryjnej. C2 Zapoznanie studenta z analizą danych pomiarowych i podstawami projektowania

instalacji membranowych. C3 Zapoznanie studentów z przebiegiem, kontrolą i sterowaniem procesem krystalizacji

masowej z roztworu w krystalizatorach o działaniu okresowym i ciągłym z wytwarzaniem przesycenia przez chłodzenie przeponowe i w wyniku reakcji chemicznej, a także z analizą jakości otrzymanego produktu krystalicznego.

C4 Nabycie przez studenta umiejętności obliczania krystalizatorów dla zadanych warunków procesowych

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – zna podstawy budowy instalacji membranowych, potrafi samodzielnie

uruchomić instalację, kontrolować warunki procesowe, wyznaczyć niezbędne parametry pracy

PEK_U02 – potrafi obliczyć podstawowe wielkości wydajności i selektywności procesu, wyciągnąć właściwe wnioski z otrzymanych wyników

PEK_U03 – wie jak przebiega realny proces krystalizacji okresowej i ciągłej w krystalizatorach, umie uruchomić w pełni zautomatyzowaną instalację doświadczalną, potrafi kontrolować i sterować procesem, wie jak postąpić z wytworzonym produktem krystalicznym (odbiór zawiesiny, filtracja, przemywanie, suszenie, magazynowanie)

PEK_U04 – potrafi wyznaczyć rozkład rozmiarów kryształów otrzymanych produktów krystalicznych, sporządzić bilans populacji kryształów, umie wyznaczyć parametry wynikowe procesu (wydajność, jakość produktu, kinetykę krystalizacji).

PEK_U05 – korzystać z wykresów fazowych dla ustalenia warunków osiągania nasycenia roztworów soli, wykonać bilans masy krystalizatora, wykorzystać regułę dźwigni dla ustalenia wyników krystalizacji, wykonać bilans cieplny krystalizatora

PEK_U06 – obliczyć powierzchnię wymiany ciepła krystalizatorów pracujących w warunkach chłodzenia, obliczyć powierzchnię wymiany ciepła krystalizatorów pracujących w warunkach odparowania

TREŚCI PROGRAMOWE



46


La1 Zajęcia organizacyjne: Zapoznanie z zasadami BHP w laboratorium. Omówienie sposobu wykonywania ćwiczeń i warunków zaliczenia kursu.

2

La2 Dobór membran do separacji. Ultrafiltracja w układzie jednokierunkowym.

2

La3 Mikrofiltracja w układzie krzyżowo-prądowym. 2

La4 Wyznaczanie strumienia krytycznego separacji w procesie ultrafiltracji.

2

La5 Perwaporacyjny rozdział składników mieszanin. 2 La6 Zastosowanie kontaktorów membranowych do usuwania

składników z gazów 2

La7 Podstawowe pojęcia i definicje krystalizacji 2 La8 Wykresy fazowe, reguła faz 2 La9 Bilans masowy krystalizacji, reguła dźwigni 2 La10 Bilans cieplny krystalizacji, bliczanie powierzchni wymiany

ciepła krystalizatorów 2

La11 Krystalizacja okresowa przez chłodzenie przeponowe w krystalizatorze z wewnętrzną cyrkulacją zawiesiny – przykładowa sól nieorganiczna: dziesięciowodny siarczan sodu.

2

La12 Krystalizacja ciągła przez chłodzenie przeponowe w krystalizatorze z wewnętrzną cyrkulacją zawiesiny – przykładowa sól nieorganiczna: dziesięciowodny siarczan sodu.

2

La13

Krystalizacja z reakcją chemiczną wytrącania trudno rozpuszczalnej soli w krystalizatorze o działaniu ciągłym – przykładowa sól nieorganiczna: sześciowodny fosforan(V) magnezu i amonu – struwit.

2

La14 Rozkład rozmiarów kryształów produktu (laserowy analizator cząstek stałych Coulter LS–230), bilans populacji kryształów, wyznaczanie szybkości zarodkowania i wzrostu kryształów).

2

La15 Kolokwium końcowe 2 Suma godzin 30


Pr1 Pr2

Suma godzin


Se1 Se2 Se3 …

47

Suma godzin

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 Wykonanie doświadczenia N2 Wykonanie sprawozdania




F (laboratorium) PEK_U01 – PEK_U06

Zaliczenie na ocenę

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [23] M. Bodzek, Techniki membranowe w ochronie środowiska [24] R.Rautenbach, Procesy membranowe [25] A. Narębska, Techniki membranowe [26] P. Synowiec., Krystalizacja przemysłowa z roztworu, WNT, Warszawa, 2008. [27] Z. Rojkowski, J. Synowiec, Krystalizacja i krystalizatory, WNT, Warszawa, 1991. [28] J.W. Mullin, Crystallization, Butterworth–Heinemann, Oxford, 1993.


Dr in ż. Anna Witek-Krowiak, Dr in ż. Janusz Dziak, Dr inż. Nina Hutnik

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Procesy separacyjne


I SPECJALNOŚCI Inżynieria chemiczna i procesowa

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

48

PEK_U01 S2Aic1_U09 C1 La2-La6 N1, N2 PEK_U02 S2Aic1_U09 C2 La2-La6 N1, N2

PEK_U03 S2Aic1_U09

C3 La11-La14

N1, N2

PEK_U04 S2Aic1_U09 C3 La11-La14 N1, N2

PEK_U05 S2Aic1_U09

C4 La7-La10 N1, N2

PEK_U06 S2Aic1_U09

C4 La7-La10 N1, N2


Zał. nr 4 do ZW 33/2012


KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Projektowanie systemów procesowych Nazwa w języku angielskim Process system design Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023008 Grupa kursów NIE




30 60


90 120






praktycznym (P)

4



1 2

49

(BK) *niepotrzebne usunąć


19. Podstawy inżynierii chemicznej 20. Transport pędu, ciepła i masy

CELE PRZEDMIOTU C1 Uzyskanie wiedzy o metodach projektowania systemów procesowych C2 Uzyskanie wiedzy o metodach syntezy wyspecjalizowanych podsystemów systemu

procesowego C3 Uzyskanie wiedzy o integracji cieplnej systemu procesowego C4 Uzyskanie umiejętności wykonywania projektu procesowego C5 Uzyskanie umiejętności stosowania profesjonalnych programów CAD w

projektowaniu

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – Posiada wiedzę o metodach projektowania systemów procesowych PEK_W02 – Zna kryteria oceny systemu procesowego oraz zasady doboru procesów PEK_W03 – Posiada podstawową wiedzę o metodach symulacji systemu procesowego PEK_W04 – Zna metody syntezy sieci reaktorów chemicznych PEK_W05 – Zna metody syntezy sekwencji kolumn rektyfikacyjnych PEK_W06 – Zna metody syntezy sieci wymienników ciepła PEK_W07 – Zna metody integracji cieplnej elementów systemu procesowego PEK_W08 – Zna metody syntezy sieci wymienników masy … Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – Posiada umiejętność budowy modelu i symulacji systemu procesowego w

programie AspenPlus PEK_U02 – Umie zprojektować strukturę systemu procesowego oraz podstawowe

parametry wchodzących w jego skład operacji jednostkowych PEK_U03 – Posiada umiejętność wyznaczania podstawowych parametrów aparatów oraz

obliczania kosztów PEK_U04 – Potrafi wykonać syntezę wyspecjalizowanych podsystemów systemu

procesowego PEK_U05 – Potrafi zastosować specjalistyczne programy komputerowe do projektowania

systemów procesowych PEK_U06 – Posiada umiejętność integracji cieplnej elementów systemu procesowego

TREŚCI PROGRAMOWE

50


Wy1 Wprowadzenie do projektowania procesu. Przykłady. Organizacja procesu projektowania. Kryteria oceny systemu technologiczniego. Omównienie metod projektowania systemów technologicznych.

2

Wy2 Zasady doboru procesów i parametrów ich pracy. Wybór reaktora. Procesy rozdzielania. Heurystyki projektowe.

2

Wy3

Bilanse masy i energii systemu technologicznego. Liniowe modele operacji jednostkowych. Liniowe bilanse masy systemu technologicznego. Ustalanie poziomów temperatury i ciśnienia na podstawie bilansu masy. Bilanse cieplne.

2

Wy4

Kryteria ekonomiczne oceny systemu technologicznego. Klasyfikacja kosztów. Koszt staly. Koszty zmienne. Bezpieczeństwo działania instalacji. Pożar. Eksplozja. Substancje toksyczne. Ochrona środowiska. Eliminacja zanieczyszczeń u źródła. Utylizacjia odpadów. Oczyszczanie wody odpadowej.

2

Wy5

Metody projektowania systemów procesowych. Metoda hierarchiczna. Analiza środki – cele. Projektowanie instalacji – przykład. Wprowadzenie do metody jednoczesnej i przykłady jej zastosowania. Omówienie metody jednoczesnej.

2

Wy6

Symulacja instalacji chemicznych. Elementy programu symulacyjnego. Obliczenia symulacyjne. Organizacja obliczeń. Dekompozycja systemu. Ogólna charakterystyka profesjonalnego pakietu oprogramowania do projektowania procesów chemicznych

2

Wy7

Projektowanie sieci reaktorów. Projektowanie reaktorów o złożonej konfiguracji. Koncepcja osiągalnych rejonów. Zasada niezmienników reakcji. Reaktory i separatory połączone strumienień recyrkulacyjnym

2

Wy8

Synteza sekwencji kolumn rektyfikacyjnych. Równanie Underwooda. Metoda minimalnego natężenia przepływu oparów. Metoda marginalnego strumienia pary. Sekwencje z kolumnami złożonymi. Sekwencje z kolumnami termicznie sprzężonymi.

2

Wy9

Synteza sekwencji kolumn w destylacji azeotropowej. Krzywe pozostalości. Klasyfikacja Serafimowa roztworów. Linie destylacyjne. Projektowanie kolumn rektyfikacyjnych metodą wartości granicznych. Limit destylacyjny. Rejony wykonalnych rozdziałów. Synteza sekwencji kolumn dla roztworów homogenicznych. Synteza sekwencji kolumn dla roztworów heterogenicznych.

2

Wy10

Integracja energi cieplnej. Pojęcia podstawowe i definicje. Przykład integracji cieplnej w systemie procesowym. Problem progu. Metoda PT. Zmodyfikowany wykres superkrzywych i jego zastosowanie w integracji cieplnej wybranych aparatów.

2

Wy11 Synteza sieci wymienników ciepła. Metoda pinchu. Projektowanie dla problemu progu. Rozszczepianie strumieni. Analiza problemów. Optymalizacja sieci wymienników ciepła

2

51

Wy12

Integracja ciepła w kolumnach destylacyjnych. Charakterystyka integracji cieplnej kolumny. Zastosowanie zmodyfikowanego wykresu superkrzywych w integracji ciepła w procesie rektyfikacji. Sprawdzanie możliwości zmiany wartości parametrów operacyjnych i konstrukcyjnych kolumny rektyfikacyjnej. Usuwanie wąskich gardeł procesu rektyfikacji

2

Wy13

Synteza sieci wymienników masy. Minimum czynnika rozdzielającego. Sieci wymienników masy w przypadku minimum zewnętrznego czynnika rozdzielającego. Minimalna liczba wymienników masy.

2

Wy14 Sterowanie systemem procesowym. Konfiguracja systemu sterowania. Jakościowa synteza systemu sterowania instalacji chemicznej. Jakościowe miary sterowalności systemu procesowego.

2

Wy15 Kolokwium zaliczeniowe 2 Suma godzin 30


Pr1 Budowa modelu procesu i wykonywanie obliczeń symulacyjnych w programie AspenPlus

4

Pr2 Wykonywanie analizy wrażliwości i nakładanie specyfikacji projektowych w programie AspenPlus

4

Pr3 Symulacja wymienników ciepła. Symulacja reaktorów chemicznych. Obliczenia optymalizacyjne procesu.

4

Pr4 Analiza procesu, projektowanie struktury procesu, redefinicja problemu projektowego

4

Pr5 Budowa linowych bilansów masy systemu procesowego i ich rozwiązywanie. Budowa i rozwiązywanie bilansów energii sytemu procesowego

4

Pr6 Wymiarowanie aparatów i obliczanie kosztów. 4 Pr7 Kolokwium I 4 Pr8 Symulacja całego systemu procesowego 4 Pr9 Synteza sekwencji kolumn rektyfikacyjnych 4 Pr10 Projektowanie kolumn rektyfikacyjnych 4 Pr11 Synteza sekwencji kolumn do rozdziału mieszanin azeotropowych 4 Pr12 Integracja cieplna aparatów systemu procesowego 4 Pr13 Synteza sieci wymienników ciepła 4 Pr14 Synteza sieci wymienników masy 4 Pr15 Kolokwium II 4

Suma godzin 60

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykład z prezentacją multimedialną N2 wykorzystanie narzędzi matematycznych do rozwiązywanie zagadnień

52

modelowania, analizy i projektowania N3 wykorzystanie programu Matlab do projektowania N4 wykorzystanie programu AspenPlus do symulacji i projektowania

N5 wykorzystanie programu Aspen Process Economic Analyzer do wymiarowania aparatów i obliczania kosztów

N6 wykorzystanie programu Exchanger Design and Rating do szczegółowego projektowania wymienników ciepła

N7 wykorzystanie programu Aspen Energy Analyzer do syntezy sieci wymienników ciepła





Kolokwium zaliczeniowe

F1 (projekt) PEK_U01 – PEK_U03

Kolokwium cząstkowe I


Kolokwium cząstkowe II


Ocena projektu

P (projekt) = F1*0.4+F2*0.4+F3*0.2 przy czym każde kolokwium cząstkowe oraz projekt muszą być zaliczone na ocenę pozytywną.

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [29] J. Jeżowski. Wprowadzenie do projektowania systemów technologii chemicznej. Część

I. Teoria., Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2001 [30] A. Jeżowska, J. Jeżowski, Wprowadzenie do projektowania systemów technologii

chemicznej. Część II. Przykłady., Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2002

[31] W. Kacperski, J. Kruszewski, R. Marcinkowski, Inżynieria systemów procesowych. Elementy syntezy procesów technologicznych., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1992

[32] W. Kacperski, J. Kruszewski, R. Marcinkowski, Inżynieria systemów procesowych. Elementy analizy procesów technologicznych., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 200

LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [19] R. Turton, Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes., Prentice Hall, 1998 [20] R. Schefflan, Teach Yourself the Basics of Aspen Plus, AIChE and John Wiley & Sons

Inc., 2011

53

[21] D. Erwin, Industrial Chemical Process Engineering Design, McGraw-Hill, 2002


dr hab. inż. Lechosław Królikowski, [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Projektowanie systemów procesowych


I SPECJALNOŚCI Inżynieria chemiczna

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

T2A_W06, InzA_W0, InzA_W05 C1 Wy1, Wy4, Wy5, Wy14

N1

PEK_W02 T2A_W06, InzA_W0, InzA_W05 C1 Wy2, Wy3 N1 PEK_W03 T2A_W06, InzA_W0, InzA_W05 C1 Wy6 N1 PEK_W04 T2A_W06, InzA_W0, InzA_W05 C2 Wy7 N1 PEK_W05 T2A_W06, InzA_W0, InzA_W05 C2 Wy8, Wy9 N1 PEK_W06 T2A_W06, InzA_W0, InzA_W05 C2 Wy11 N1 PEK_W07 T2A_W06, InzA_W0, InzA_W05 C3 Wy10, Wy12 N1 PEK_W08 T2A_W06, InzA_W0, InzA_W05 C2 Wy13 N1


T2A_U08, T2A_U11, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19, InzA_U01, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08

C4 Pr1 – Pr3, Pr8 N4

PEK_U02 T2A_U08, T2A_U11, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19, InzA_U01, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08

C5 Pr4, Pr5 N2 – N4


C4 Pr6 N2 – N5


C4, C5 Pr9, Pr11, Pr13,

Pr14 N4, N7

54


C5 Pr8 – Pr14 N3 – N7


C4 Pr12 N2 – N7



KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Seminarium dyplomowe (+ praca dyplomowa + przygotowanie do egzaminu dyplomowego)

Nazwa w języku angielskim Graduate seminar Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023001 Grupa kursów NIE



15


300


ocenę Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X)

Liczba punktów ECTS 10 w tym liczba punktów ECTS


10



0,5


21. Wiedza teoretyczna i praktyczna niezbędna dla studiowanego kierunku studiów

55

CELE PRZEDMIOTU C1 Nabycie umiejętności ustnego prezentowania celów i wyników swojej pracy. C2 Nabycie umiejętności pisemnego opracowanie wyników własnych badań. C3 Zapoznanie z formą publicznej dyskusji z uwzględnieniem obrony własnego

stanowiska

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – ma pogłębioną wiedzę w zakresie tematu pracy dyplomowej. Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi zastosować narzędzia informatyczne do przygotowania prezentacji

multimedialnej, PEK_U02 – potrafi publicznie przedstawić przygotowana przez siebie prezentacje

multimedialną. PEK_U03 – potrafi opracować wyniki i wyciągnąć wnioski ze swoich dokonań oraz bronić

je podczas publicznej dyskusji.

TREŚCI PROGRAMOWE


Se1 -

Se15

Przedstawienie prezentacji multimedialnej i udział w dyskusji 15

Suma godzin 15

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 konsultacje N2 prezentacja multimedialna N3 wygłoszenie referatu




P PEK_W01 PEK_U01 –PEK_U03

ocena przedstawionej prezentacji i aktywności w dyskusjach

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA (brak)

56

OPIEKUN PRZEDMIOTU

(Tytuł, Imię, Nazwisko, adres e-mail) Prowadzący poszczególne kursy Seminarium dyplomowe Przygotowanie karty: Prof.dr hab. inż. Piotr Drożdżewski, [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Seminarium dyplomowe


Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01


C3 Se1-Se15 N1



C1 Se1-Se15 N2


K2Aic_U27, K2Aim_U34, K2Atc_U36 C1 Se1-Se15 N2


K2Aic_U27, K2Aim_U34, K2Atc_U36 C2, C3 Se1-Se15 N1



KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Techniki oczyszczania skażonych gruntów Nazwa w języku angielskim Methods of soil remediation Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: wybieralny Kod przedmiotu OSC020009 Grupa kursów NIE



30

57






praktycznym (P)



(BK)

1



22. brak 23. 24. …

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studenta z technikami oczyszczania gruntów C2 Przekazanie wiedzy na temat bioremediacji C3 …

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – posiada podstawową wiedzę o zanieczyszczeniach gruntu i sposobów

rekultywacji gleby PEK_W02- rozumie cykle pierwiastków chemicznych i zna rolę mikroorganizmów w

transporcie jonów … Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi wykorzystać proste metody rekultywacji gleb PEK_U02- umie zastosować odpowiednie rośliny do fitoremediacji gruntów …

58

Z zakresu kompetencji społecznych: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_K01 – potrafi pozytywnie wpływać na środowisko naturalne PEK_K02 …

TREŚCI PROGRAMOWE


Wy1 Gleba - Fizyko-chemiczna charakterystyka gleby. Definicja gleby, sposób powstawania gleby, rodzaje gleb, parametry fizykochemiczne gleb

2

Wy2 Powstawanie gleby. Cykle powstawania gleby, procesy erozyjne, czynniki wpływające na skład gleby, biominerały, proces tworzenia biominerałów

2

Wy3 Powstawanie cząstek koloidalnych w glebie. Koloidy glebowe, powstawanie cząstek koloidalnych, stabilność koloidów, transport cząstek koloidalnych w glebie

2

Wy4 Biogeochemiczne cykle pierwiastków chemicznych (C,N,P,S,Fe,Mn). Pojęcie cyklu pierwiastków w glebie, Cykle węgla, azotu, fosforu, siarki, żelaza i manganu

2

Wy5

Procesy transportu w naturalnym, porowatym ośrodku. Przepływ cieczy przez pory, prawo Darcy’ego, współczynnik przenikalności gleby, ośrodki porowate, migracja w porach radionuklidów, przechowywanie odpadów radioaktywnych

2

Wy6 Transport mikroorganizmów w porowatym ośrodku.

2

Wy7 Wpływ mikroorganizmów na procesy specjacyjne. Pojęcie specjacji i analizy specjacyjnej, adsorpcja, współczynniki adsorpcji, analiza osadów dennych

2

Wy8

Oddziaływanie składników mineralnych gleby z mikroorganizmami. Bakterie glebowe, współdziałanie bakterii z minerałami, bioługowanie, kwaśne odcieki z hałd, biosorpcja, bakterie metanowe, proces metylacji

2

Wy9 Bioremediacja gruntów – ogólne pojęcia. Remediacja i rekultywacja gruntów, metody remediacji, czynniki wpływające na proces bioremediacji, fitoremediacja

2

Wy10 Bioremediacja chrom. Bioremediacji metali ciężkich, jony chromu w środowisku, transport chromu przez bakterie, sposoby

2

59

unieszkodliwiania chromu, bioredukcja chromu

Wy11 Fitoremediacja. Detoksyfikacja gleby, kategorie i rodzaje fitoremediacji, rośliny używane do fitoremediacji, hiper-akumulacja

2

Wy12 Biotechnologia w neutralizacji cyjanków. Techniki detoksyfikacji cyjanków, bioneutralizacja cyjanków, fitoremediacja cyjanków, katastrofy ekologiczne

2

Wy13

Mikrobiologiczna degradacja substancji ropopochodnych. Ropa naftowa jej skład i wydobycie, oczyszczanie wód gruntowych z ropopochodnych, biodegradacja węglowodorów, biosurfaktanty i proces MEOR

2

Wy14 Zagospodarowanie hałd odpadów przemysłowych. Hałdy przemysłowe, naturalna flora bakteryjna, roślinność na hałdach, procesy biorekultywacji hałd przemysłowych

2

Wy15 Maszyny stosowane do rekultywacji gruntów. Opis maszyn stosowanych do rekultywacji terenów zielonych

2

Suma godzin 30


Ćw1 Ćw2 Ćw3 Ćw4

.. Suma godzin


La1 La2 La3 La4 …

Suma godzin


Pr1 Pr2 Pr3 Pr4 … Suma godzin

Forma zajęć - seminarium Liczba

60

godzin Se1 Se2 Se3 …

Suma godzin

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykład z prezentacją multimedialną N2 N3 …




P (wykład) Zaliczenie na podstawie pisemnego opracowania wybranego tematu

F2 F3 P

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [33] Ewa Klimiuk, Maria Łebkowska , Biotechnologia w ochronie środowiska,

Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003 [34] Zdzisław M. Migaszewski, Agnieszka Gałuszka, Podstawy geochemii środowiska

Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2007 [35] Roman Buczkowski, Igor Kondzielski, Tomasz Szymański, Metody remediacji gleb

zanieczyszczonych metalami ciężkimi,Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń 2002 [36] Zygmunt Sadowski, Biogeochemia – wybrane zagadnienia, Oficyna Wydawnicza

Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005 LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [22] [23] [24]


Prof. dr hab. Zygmunt Sadowski [email protected]

61

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Techniki oczyszczania skażonych gruntów

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU biotechnologii


Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

C1 C2 Wy1-Wy15 N1

PEK_W02 … …


PEK_U02 …


PEK_K02 …



KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Transport pędu, ciepła i masy Nazwa w języku angielskim Momentum, heat and mass transfer Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień, stacjonarna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023005 Grupa kursów NIE


Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni

30 30

62

(ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS)

120 60


ocenę




2



1 1


Znajomość matematyki w zakresie algebry oraz rachunku różniczkowego i całkowego. Znajomość podstaw chemii fizycznej i termodynamiki procesowej.

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studentów z fizykochemicznymi podstawami procesów przenoszenia

występujących w różnych technologiach przemysłowych. C2 Przekazanie studentom umiejętności projektowania różnego rodzaju aparatów, w

których prowadzone są procesy przenoszenia pędu, ciepła i masy.

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – zna i rozumie podstawowe pojęcia stosowane do opisu zagadnień

transportowych, PEK_W02 – zna i rozumie wyprowadzenia różniczkowych równań transportu pędu, energii

i masy, PEK_W03 – zna i rozumie termodynamiczne podstawy transportu dyfuzyjnego wielkości

ekstensywnych, PEK_W04 – zna i rozumie zasady wyprowadzania szczegółowych równań transportu pędu,

ciepła i masy z równań ogólnych, PEK_W05 – zna i rozumie opisy transportu masy w układach wieloskładnikowych. Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – potrafi zaprojektować aparat lub instalację, w której odbywać się będą procesy

przenoszenia pędu, PEK_U02 – potrafi zaprojektować aparat lub instalację, w której istotną rolę odgrywać

będzie transport ciepła,

63

PEK_U03 – potrafi zaprojektować aparat lub instalację do przeprowadzania procesów dyfuzyjnych (tzn. procesów transportu masy),

PEK_U04 – potrafi zaprojektować instalację umożliwiającą jednoczesny transport ciepła i masy.

TREŚCI PROGRAMOWE


Wy1

Sprawy formalne. Literatura. Uwagi wstępne. Podstawowe pojęcia: wielkości intensywne i ekstensywne, gęstość rozkładu wielkości ekstensywnych.

2

Wy2 Akumulacja, źródło, przepływ, strumień, gęstość strumienia. Przykłady.

2

Wy3 Wyprowadzenie fundamentalnego równania różniczkowego transportu wielkości ekstensywnej.

2

Wy4 Podstawowe równanie transportu w ujęciu Eulera i Lagrange’a dla wielkości skalarnych i wektorowych.

2

Wy5 Transport konwekcyjny i dyfuzyjny. Opis dyfuzji za pomocą pojęć termodynamiki nierównowagowej. Zasada Onsagera. Efekty krzyżowe. Zasada Curie.

2

Wy6 Ogólne równanie transportu masy w ośrodku ruchomym. Równanie ciągłości. 2

Wy7 Ogólne równanie transportu pędu. Tensor naprężeń. 2 Wy8 Szczególne przypadki transportu pędu. Równania Naviera – Stokesa. 4 Wy9 Równanie różniczkowe transportu energii. 4

Wy10 Równanie różniczkowe transportu masy w układach wieloskładnikowych.

2

Wy11 Szczególne przypadki transportu masy. Ekwimolarny transport masy. 2 Wy12 Transport masy składnika przez składniki inertne. 2 Wy13 Ujęcie Hoblera transportu masy 2

Suma godzin 30


Ćw1 Zajęcia wstępne, wymagania projektowe 2

Ćw2 Rozwiązywanie zagadnień związanych z mechaniką płynów m.in.: charakter przepływu, opory przepływu, tłoczenie, procesy mechaniczne itp.

6

64

Ćw3 Przenoszenie masy – rozwiązywanie podstawowych zagadnień 2 Ćw4 Procesy wymiany masy: układy dwufazowe - dyfuzja 4 Ćw5 Procesy wymiany masy: układy trójfazowe - ekstrakcja 4

Ćw6 Procesy przenoszenia ciepła - rozwiązywanie podstawowych zagadnień

2

Ćw7 Ustalone procesy przenoszenia ciepła 2 Ćw8 Nieustalone procesy przenoszenia ciepła – wymiennik ciepła 4 Ćw9 Jednoczesne przenoszenie ciepła i masy - suszenie 4

Suma godzin 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykład z prezentacją multimedialną N2 rozwiązywanie problemów projektowych





egzamin końcowy

P (projekt) PEK_U01 – PEK_U04

Średnia z ocen poszczególnych projektów

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [37] A. Kozioł, materiały wykładowe, Internet (adres podany na wykładzie) [38] R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot, Transport phenomena, J. Wiley & Sons, New

York 2007. LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [25] J. Malczewski, M. Piekarski, Modele procesów transport masy, pędu i energii, PWN,

Warszawa, 1992 [26] J. Ceynowa, Zarys termodynamiki nierównowagowej układów ciągłych I

membranowych, Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 1997. [27] L. Troniewski, Hoblerowskie ujęcie ruchu masy, Wydawnictwo Politechniki

Opolskiej, Opole 1996.


65


MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Transport pędu, ciepła i masy


SPECJALNOŚĆ inżynieria chemiczna

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

S2Aic_W03 C1 Wy1, Wy2 N1

PEK_W02 S2Aic_W03 C1 Wy3 – Wy6 N1 PEK_W03 S2Aic_W03 C1 Wy5 N1 PEK_W04 S2Aic_W03 C1 Wy7 – Wy13 N1 PEK_W05 S2Aic_W03 C1 Wy10 – Wy13 N1


S2Aic_U03 C2 Ćw1, Ćw2 N2

PEK_U02 S2Aic_U03 C2 Ćw6 – Ćw8 N2 PEK_U03 S2Aic_U03 C2 Ćw3 – Ćw5 N2 PEK_U04 S2Aic_U03 C2 Ćw9 N2



KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim Dynamika procesowa Nazwa w języku angielskim Process Dynamics Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna i procesowa Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria chemiczna Stopień studiów i forma: II stopień Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu ICC023009 Grupa kursów NIE




30 30

66


120 60






praktycznym (P)

2



(BK)

1 1



25. Technologie informatyczne w projektowaniu II 26. Podstawy inżynierii chemicznej 27. Transport pędu, ciepła i masy

CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie studentów z podstawową terminologią i celami sterowania procesami

chemicznymi C2 Uzyskanie umiejętności budowy modeli dynamiczych procesów typowych dla

inżynierii chemicznej i procesowej C3 Uzyskanie umiejętności analizy dynamiki obiektów typowych dla inżynierii

chemicznej i procesowej C4 Nauczenie projektowanie układów sterowania C5 Uzyskanie umiejętności zastosowania programów Matlab, Simulink i Aspen

Dynamic do symulacji dynamiki procesów typowych dla inżynierii chemicznej i procesowej wraz z układami sterowania.

67

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_W01 – Zna podstawowe cele sterowania procesami chemicznymi oraz stosowane

pojęcia PEK_W02 – Potrafi budować modele dynamiczne procesów typowych dla inżynierii

chemicznej i procesowej PEK_W03 – Posiada znajomość metod analizy dynamiki systemów PEK_W04 – Zna metody badania stabilności systemów PEK_W05 – Zna metody projektowania układów sterowania ze sprzężeniem zwrotnym PEK_W06 – Zna metody projektowania układów sterowania ze sprzężeniem do przodu PEK_W07 – Posiada wiedzę o podstawach projektowania wybranych zaawansowanych

układów sterowania … Z zakresu umiejętności: Osoba, która zaliczyła przedmiot: PEK_U01 – Potrafi zbudować model dynamiczny procesu PEK_U02 – Umie wykonać analizę dynamiki procesu PEK_U03 – Potrafi określić stabilność systemu PEK_U04 – Umie zaprojektować układ sterowania ze sprzężeniem zwrotnym PEK_U05 – Potrafi zaprojektować układ sterowania ze sprzężeniem do przodu PEK_U06 – Umie zaprojektować strukturę zaawansowanych układów sterowania PEK_U07 – Potrafi zastosować do analizy dynamiki systemu oraz do projektowania układu

sterowania programy Matlab, Simulinik oraz Aspen Dynamics

TREŚCI PROGRAMOWE


Wy1

Wprowadzenie do dynamiki procesów i sterowania. Aspekty sterowania instalacją chemiczną. Tłumienie wpływu zewnętrznych zakłóceń. Zapewnienie stabilności procesu. Optymalizacja przebiegu procesu. Klasyfikacja zmiennych procesowych. Etapy projektowania systemu sterowania.

2

Wy2 Modelowanie dynamiki procesów chemicznych. Ogólne zasady modelowania. Liczba stopni swobody. Dodatkowe elementy modeli matematycznych. Modele dynamiczne wybranych procesów.

2

Wy3 Transformata Laplace’a. Właściwości transformaty oraz jej zastosowanie do rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych. Rozkład na ułamki proste.

2

Wy4 Transmitancja i modele przestrzeni stanu. Wprowadzenie transmitacncji. Właściwości transmitancji. Linearyzacja modeli. Modele macierzowe przestrzeni stanu i transmitancji

2

Wy5 Dynamika procesów pierwszego i drugiego rzędu. Standardowe sygnały wejściowe. Odpowiedz procesu pierwszego rzędu. Odpowiedź procesu całkującego. Odpowiedź procesu drugiego rzędu

2

Wy6 Dynamika bardziej złożonych procesów. Bieguny i zera oraz ich wyływ na odpowiedź systemu. Procesy z opóźnieniem.

2

68

Aproksymacja transmitancji wyższego rzędu. Procesy oddzialywujące i nieoddziaływujące. Procesy z wieloma wejściami i wieloma wyjściami (MIMO)

Wy7

Elementy systemu sterowania. Podstawowe działania regulacyjne. Sterowniki PID. Sterowniki dwupozycyjne. Przetworniki. Elementy wykonawcze. Linie transmisyjne. Dokładność przyrządów pomiarowych.

2

Wy8

Wstęp do projektowania układów sterowania. Wpływ projektu procesu na układ sterowania. Stopnie swobody i sterowanie procesem. Wybór zmiennych sterowanych, sterujących i mierzonych. Bezpieczeństwo i układ sterowania procesem.

2

Wy9

Zachowanie i stabilność zamkniętych układów sterowania. Diagramy blokowe. Transmitancje układu zamkniętego. Odpowiedzi prostych układów sterowania. Stabilność układów zamkniętych. Diagramy linii pierwiastkowych.

2

Wy10

Projektowanie układu sterowania z pętlą sprzężenia zwrotnego. Kryteria oceny działania układu sterowania. Metody projektowania sterowników. Strojenie sterowników. Wskazówki wyboru typu sterownika.

2

Wy11

Badanie dynamiki systemów w dziedzienie częstotliwościowej. Odpowiedzi układów na wymuszenie sinusoidalne. Diagramy Bodego. Charakterystyki odpowiedzi częstotliwościowej sterowników. Wykresy Nyquista.

2

Wy12

Projektowanie układu sterowania w dziedzinie częstotliwościowej. Zachowanie układu zamkniętego. Kryterium stabilności Bodego. Kryterium stabilności Nyqista. Zapasy wzmocnienia i fazy. Odpowiedź częstotliwościowa układu zamkniętego i funkcje wrażliwości.

2

Wy13

Sterowanie w układzie ze sprzężeniem do przodu i sterowanie stosunkowe. Idea sterowania do przodu. Sterowanie stosunkowe. Projektowanie sterowników układów sterowania ze sprzężeniem do przodu. Strojenie sterowników.

2

Wy14 Zaawansowane układy sterowania. Sterowanie kaskadowe. Sterowanie z ograniczeniami. Sterowanie selektywne

2

Wy15

Sterowanie w układach z wieloma zmiennymi sterującymi i wieloma zmiennymi sterowanymi. Oddziaływania procesowe i oddziaływania pętli sterujących. Łączenie w pary zmiennych sterowanych i sterujących. Odsprzęganie pętli.

2

Suma godzin 30


Pr1 Symulacja dynamiki procesów w programach Matlab i Simulink 2 Pr2 Opracowanie struktury układu sterowania 2 Pr3 Budowa modelu procesu 2 Pr4 Zastosowanie transformaty Laplace’a do rozwiązywania równań 2

69

różniczkowych zwyczajnych

Pr5 Linearyzacja modelu, wprowadzanie zmiennych przyrostowych oraz znajdowanie transmitancji. Przekształcenie modelu przestrzeni stanu do transmitancji.

2

Pr6 Badanie dynamiki procesów 2 Pr7 Symulacja dynamiki procesów w programie Aspen Dynamic 2 Pr8 Kolokwium I 2 Pr9 Badanie dynamiki i stabilności układów zamkniętych 2 Pr10 Projektowanie układu sterowania z pętlą sprzężenia zwrotnego 2 Pr11 Strojenie sterowników 2 Pr12 Projektowanie układu sterowania w dziedzinie częstotliwościowej 2 Pr13 Projektowanie sterowników w układzie ze sprzężeniem do przodu 2 Pr14 Projektowanie zaawansowanych układów sterowania 2 Pr15 Kolokwium II 2

Suma godzin 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 wykład z prezentacją multimedialną

N2 wykorzystanie narzędzi matematycznych do rozwiązywanie zagadnień modelowania, analizy i projektowania

N3 wykorzystanie programów Matlab, Simulink i Aspen Plus do symulacji i projektowania




P (wyklad) PEK_W01 – PEK_W07

egzamin

F1 (projekt) PEK_U01, PEK_U02, PEK_U07

Kolokwium cząstkowe I


Kolokwium cząstkowe II


Ocena projektu

P (projekt) = F1*0.4+F2*0.4+F3*0.2 przy czym każde kolokwium cząstkowe oraz projekt muszą być zaliczone na ocenę pozytywną.

70

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJ ĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [39] W. Luyben, Modelowanie, symulacja i sterowanie procesów przemysłu chemicznego,

WNT, Warszawa 1976 [40] K. Szacka, Teoria układów dynamicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki

Warszawskiej, Warszawa 1993 [41] D. Seborg, T. Edgar, D. Mellichamp, Process Dynamics and Control, John Wiley &

Sons, Ltd, 2004 [42] B. Roffel, B. Betlem, Process Dynamics and Control. Modeling for Control and

Prediction., John Wiley & Sons, Ltd, 2006 LITERATURA UZUPEŁNIAJ ĄCA: [28] B. Kuo, F. Golnaraghi, Automatic Control Systems, John Wiley & Sons, Inc, 2003


dr hab. inż. Lechosław Królikowski, [email protected]

MACIERZ POWI ĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Dynamika procesowa


I SPECJALNOŚCI Inżynieria chemiczna

Przedmiotowy

efekt kształcenia



(o ile dotyczy)**

Cele przedmiotu

***

Treści programowe

***


***

(wiedza) PEK_W01

T2A_W04 C1 Wy1 N1

PEK_W02 T2A_W04 C2 Wy2 – Wy4 N1

PEK_W03 T2A_W04 C3 Wy5, Wy6, Wy9, Wy11

N1

PEK_W04 T2A_W04 C3, C4 Wy9, Wy11 N1 PEK_W05 T2A_W04 C3, C4 Wy10, Wy12 N1 PEK_W06 T2A_W04 C3, C4 Wy13 N1 PEK_W07 T2A_W04 C4 Wy14, Wy15 N1


T2A_U08, T2A_U18, T2A_U19, InzA_U01, InzA_U07,InzA_U08

C2, C5 Pr1, Pr3 – Pr5,

Pr7 N2, N3

PEK_U02 T2A_U08, T2A_U18, T2A_U19, InzA_U01, InzA_U07,InzA_U08

C3, C5 Pr6, Pr1, Pr7 N2, N3


C3, C4, C5 Pr9 N2, N3


C2, C3, C5 Pr10 – Pr12 N2, N3

71


C2, C4, C5 Pr13 N2, N3


C4 Pr14 N2


C4 Pr1, Pr6, Pr7,

Pr9, Pr10, Pr12 N3


PL KPR W03 ICH IIM STpwr.edu.pl/.../1/public/ects/w03/pl_kpr_w03_ich_iim_st.pdf · 2 WYMAGANIA WST...

Documents

Transcript of PL KPR W03 ICH IIM STpwr.edu.pl/.../1/public/ects/w03/pl_kpr_w03_ich_iim_st.pdf · 2 WYMAGANIA WST...