Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Technologia paliw stałych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
SPSR-1-505-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Paliwa i Środowisko
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Burmistrz Piotr (burmistr@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Program modułu obejmuje treści dotyczące procesów pozyskiwania, konwersji i wykorzystania paliw stałych z uwzględnieniem ich oceny technicznej, ekonomicznej i środowiskowej. .

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student dysponuje wiedzą w zakresie procesów pozyskiwania i przetwarzania surowców energetycznych stałych oraz ich właściwości w aspekcie zastosowania w konkretnych technologiach paliwowych. PSR1A_W06, PSR1A_W04, PSR1A_W02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wykonanie projektu,
Odpowiedź ustna,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student zna procesy i operacje jednostkowe technologii pozyskiwania, wytwarzania, konwersji i wykorzystania paliw stałych. PSR1A_W06, PSR1A_W02 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi: (1) aplikować normy i procedury badawcze, (2) posługiwać się sprzętem laboratoryjnym, (3) samodzielnie wykonywać podstawowe analizy paliw stałych, (4) dokonać analizy wyników badań surowców energetycznych i paliw stałych, (5) wykonywać odpowiednie obliczenia i wyciągnąć wnioski z przeprowadzonych badań PSR1A_U03, PSR1A_U05, PSR1A_U01, PSR1A_U04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi zbilansować podstawowe węzły technologiczne wybranych technologii paliw stałych, bilansować procesy odgazowania, zgazowania i upłynniania paliw stałych. PSR1A_U03, PSR1A_U01, PSR1A_U04 Projekt
M_U003 Student posiada umiejętność pracy indywidualnej i w zespole, wykonywanie obliczeń chemicznych dotyczących technologii paliw stałych oraz realizacji eksperymentów badawczych dotyczących paliw stałych PSR1A_U03, PSR1A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ma świadomość roli procesów energochemicznego przetwórstwa paliw stałych w rozwoju technologicznym i społecznym oraz rozumie konieczność uwzględnienia w technologiach paliwowych aspektów środowiskowych PSR1A_K01, PSR1A_K02 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
75 30 0 30 15 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student dysponuje wiedzą w zakresie procesów pozyskiwania i przetwarzania surowców energetycznych stałych oraz ich właściwości w aspekcie zastosowania w konkretnych technologiach paliwowych. + - - + - - - - - - -
M_W002 Student zna procesy i operacje jednostkowe technologii pozyskiwania, wytwarzania, konwersji i wykorzystania paliw stałych. + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi: (1) aplikować normy i procedury badawcze, (2) posługiwać się sprzętem laboratoryjnym, (3) samodzielnie wykonywać podstawowe analizy paliw stałych, (4) dokonać analizy wyników badań surowców energetycznych i paliw stałych, (5) wykonywać odpowiednie obliczenia i wyciągnąć wnioski z przeprowadzonych badań - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zbilansować podstawowe węzły technologiczne wybranych technologii paliw stałych, bilansować procesy odgazowania, zgazowania i upłynniania paliw stałych. - - - + - - - - - - -
M_U003 Student posiada umiejętność pracy indywidualnej i w zespole, wykonywanie obliczeń chemicznych dotyczących technologii paliw stałych oraz realizacji eksperymentów badawczych dotyczących paliw stałych - - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość roli procesów energochemicznego przetwórstwa paliw stałych w rozwoju technologicznym i społecznym oraz rozumie konieczność uwzględnienia w technologiach paliwowych aspektów środowiskowych + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 155 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 75 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

(1) Udział paliw stałych w strukturze zasobów i zużycia pierwotnych nośników energii.
(2) Złoża węgla brunatnego i kamiennego oraz ich geneza; główne zagłębia węglowe, metody eksploatacji złóż węgla brunatnego i kamiennego,
(3) Analiza techniczna, elementarna i petrograficzna paliw stałych; ocena właściwości koksotwórczych węgli; pobieranie próbek do analizy; stany przeliczeniowe i symbole stosowane w analizie paliw stałych.
(4) Klasyfikacja paliw stałych ze szczególnym uwzględnieniem klasyfikacji węgla kamiennego i brunatnego.
(5) Główne kierunki użytkowania paliw stałych.
(6) Procesy mechanicznej przeróbki węgla (wzbogacanie), procesy kompaktowania węgla i biomasy.
(7) Procesy odgazowania paliw stałych.
(8) Podstawy technologii koksownia węgla: przygotowanie węgla do procesu koksowania, przebieg procesu koksowania w komorze koksowniczej, budowa i eksploatacja baterii koksowniczych, chłodzenie i sortowanie koksu, właściwości użytkowe koksu i jego wykorzystanie, wykorzystanie gazowych i ciekłych produktów koksowania, koksownie dwuproduktowe.
(9) Inne procesy pirolizy: wytlewanie drewna, węgla brunatnego i odpadów, produkcja paliw bezdymnych.
(10) Zgazowanie paliw stałych; podstawy procesu zgazowania; charakterystyka wybranych technologii I, II, i III generacji; przygotowanie węgla i mediów zgazowujących do procesu zgazowania, oczyszczanie i konwersja gazu syntezowego, przemysłowe technologie zgazowania węgla, chemiczne, energetyczne (IGCC) i poligeneracyjne wykorzystanie gazu ze zgazowania węgla, podziemne zgazowanie węgla.
(11) Wytwarzanie paliw ciekłych z węgla; synteza Fischera-Tropscha; uwodornienie węgla i produktów jego pirolizy, uwodornienie ekstraktów węglowych.
(12) Ekologiczne aspekty technologii paliwowych.
(13) Energetyczne wykorzystanie odpadów – wytwarzanie paliw alternatywnych.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

(1) Analiza elementarna paliw stałych: oznaczanie zawartości C, H, S oraz pierwiastków ekotoksycznych w paliwach stałych.
(2) Analiza techniczna: oznaczanie zawartości wilgoci, części lotnych oraz popiołu w paliwach stałych, oznaczanie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej paliw stałych.
(3) Oznaczanie charakterystycznych temperatur topliwości popiołu.
(4) Oznaczanie właściwości koksotwórczych węgla kamiennego: analiza wskaźnika wolnego wydymania, pomiar ciśnienia rozprężania, oznaczenie wskaźników dylatometrycznych i plastometrycznych.
(5) Ocena właściwości koksu: porowatość, reaktywność, temperatura zapłonu, wytrzymałość strukturalna, wskaźniki CRI i CSR.

Ćwiczenia projektowe (15h):

(1) Wyznaczenie krzywej wzbogacalności węgla kamiennego.
(2) Ocena procesu rozdrabniania węgla – wyznaczenie parametrów charakterystycznych rozkładu ziarnowego wg Rosina- Rammlera- Sperlinga- Benneta (RRSB),
(3) Bilans materiałowy procesu koksowania.
(4) Bilans cieplny procesu koksowania.
(5) Bilans materiałowy i cieplny wybranego urządzenia stosowanego w technologiach paliwowych (np. kocioł pyłowy, reaktor zgazowania).

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wykłady:
Obecność na wykładach jest nieobowiązkowa. Studenci, którzy uczestniczyli w minimum 70% wykładów mają prawo przystąpić do egzaminu w terminie zerowym.

Ćwiczenia laboratoryjne:
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych wiąże się z uzyskaniem pozytywnej oceny z części teoretycznej z każdego ćwiczenia, wykonaniem części praktycznej, a także uzyskaniem pozytywnej oceny z raportu końcowego. Na ćwiczeniach dopuszczalna jest jedna nieobecność nieusprawiedliwiona, podlegająca odrobieniu na ćwiczeniach „dla osób odrabiających” bądź na innej grupie laboratoryjnej za zgodą osoby prowadzącej tą grupę. Ponadto uzyskanie na ćwiczeniach oceny negatywnej z części teoretycznej podlega zaliczeniu w terminie wskazanym przez prowadzącego.

Ćwiczenia projektowe:
Warunkami zaliczenia części projektowej modułu “Technologia paliw stałych” są:
• oddanie projektów, których zakres i forma zostaną określone podczas zajęć; wyznaczone będą 3 terminy oddania projektów; warunkiem uzyskania zaliczenia i przystąpienia do egzaminu w 1 terminie jest oddanie projektu w 1 terminie; oddanie projektu w kolejnych terminach przesuwa na kolejne terminy możliwość przystąpienia do egzaminu;
• uzyskanie pozytywnej oceny z odpowiedzi ustnej; wyznaczone będą 3 terminy odpowiedzi powiązane z terminami oddania projektów; warunkiem uzyskania zaliczenia i przystąpienia do egzaminu w 1 terminie jest odpowiedź w 1 terminie; termin odpowiedzi determinuje termin uzyskania zaliczenia, tzn. nawet jeżeli projekt został oddany w 1 terminie a odpowiedź będzie miała miejsce w 2 terminie, to zaliczenie uzyskuje się w 2 terminie;
• posiadanie wymaganej liczby obecności na zajęciach: sumaryczna dopuszczalna liczba nieobecności wynosi 2 na co składa się 1 nieobecność nieusprawiedliwiona i 1 nieobecność usprawiedliwiona; w przypadku przebywania na zwolnieniu lekarskim powinno ono być dostarczone prowadzącemu na kolejnych od daty zakończenia leczenia zajęciach;

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Obecność na wykładach jest nieobowiązkowa. Studenci, którzy uczestniczyli w minimum 70% wykładów mają prawo przystąpić do egzaminu w terminie zerowym.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych wiąże się z uzyskaniem pozytywnej oceny z części teoretycznej z każdego ćwiczenia, wykonaniem części praktycznej, a także uzyskaniem pozytywnej oceny ze sprawozdania końcowego. Na ćwiczeniach dopuszczalna jest jedna nieobecność nieusprawiedliwiona, podlegająca odrobieniu na ćwiczeniach „dla osób odrabiających” bądź na innej grupie laboratoryjnej za zgodą osoby prowadzącej tą grupę. Ponadto uzyskanie na ćwiczeniach oceny negatywnej z części teoretycznej podlega zaliczeniu w terminie wskazanym przez prowadzącego.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Warunkami zaliczenia części projektowej modułu są: (1) oddanie projektów, których zakres i forma zostaną określone podczas zajęć, (2) uzyskanie pozytywnej oceny z odpowiedzi ustnej, (3) posiadanie wymaganej liczby obecności na zajęciach: sumaryczna dopuszczalna liczba nieobecności wynosi 3 na co składa się 1 nieobecność nieusprawiedliwiona i 2 nieobecności usprawiedliwione. Odrabianie zajęć – dopuszczalne jest odrabianie zajęć w innej grupie pod warunkiem, że tematyka zajęć pokrywa się z tematem odrabianym, oraz że liczebność grupy studenckiej wraz z osobami odrabiającymi nie przekroczy 30 osób; pierwszeństwo na zajęciach mają osoby należące do danej grupy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oceny z ćwiczeń laboratoryjnych (L), projektowych (P) oraz z egzaminu (E) obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona wg wzoru:

OK = 0,5·E + 0,25·L + 0,25·P

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Odrabianie zajęć – dopuszczalne jest odrabianie zajęć w innej grupie pod warunkiem, że tematyka zajęć pokrywa się z tematem odrabianym, oraz że liczebność grupy studenckiej wraz z osobami odrabiającymi nie przekroczy 30 osób (w przypadku ćwiczeń laboratoryjnych) lub 15 osób (w przypadku ćwiczeń laboratoryjnych); pierwszeństwo na zajęciach mają osoby należące do danej grupy.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Brak

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

(1) Praca pod redakcją Jasieńki S., Chemia i fizyka węgla, Politechnika Wrocławska, Wrocław 1995 (BG AGH)
(2) Karcz A., Koksownictwo cz. I i II, skrypt, Wydawnictwo AGH, Kraków 1991 (BG AGH lub wersja elektroniczna cz.I – http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty2/0279/ i cz. II http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty2/0280/)
(3) Praca pod redakcją Ściążko M. i Zielińskiego H., Termochemiczne przetwórstwo węgla i biomasy, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Zabrze, Kraków 2003 (BG AGH i biblioteka wydziałowa WEiP)
(4) Roga B., Tomków K., Chemiczna technologia węgla, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1971 (BG AGH)
(5) Wandrasz J.W., Paliwa formowane: biopaliwa i paliwa z odpadów w procesach termicznych, Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa 2006 (BG AGH)
(6) Praca pod redakcją Kordylewskiego W., Spalanie i paliwa, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005 (biblioteka wydziałowa WEiP)
(7) Bębenek Z., Karcz A., Leśniak K., Wełna A., Ćwiczenia rachunkowe z koksownictwa, skrypt, Wydawnictwo AGH, Kraków 1989 (BG AGH)
(8) Taubman J., Węgiel i alternatywne źródła energii : prognozy na przyszłość, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011.
(9) Wasilewski P., Ćwiczenia laboratoryjne z koksownictwa, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1983, skrypt 1083
(10) Wasilewski P., Chemiczna przeróbka węgla kamiennego, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1977, skrypt 1083

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

(1) Dorota Makowska, Faustyna Wierońska, Andrzej Strugała, Katarzyna Kosowksa: Germanium content in Polish hard coals. E3S Web of Conferences – Czasopismo elektroniczne, 2016, vol. 10 art. no. 00121, s. 1–6, SEED 2016.
(2) Andrzej Strugała: Prognozowanie porowatości koksu [W:] Prognozowanie jakości koksu Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla. Zabrze 2015, s. 107–124.
(3) Stanisław Porada, Andrzej Strugała (red.): Baza danych procesów i operacji w technologiach zgazowania węgla. Drukarnia Cyfrowa – Partner Poligrafia, Kraków, 2015.
(4) Stanisław Porada, Andrzej Strugała (red.): Procesy i operacje w technologiach zgazowania węgla. Drukarnia Cyfrowa – Partner Poligrafia, Kraków2015.
(5) Tadeusz Dziok, Andrzej Strugała, Andrzej Rozwadowski, Mariusz Macherzyński: Studies of the correlation between mercury content and the content of various forms of sulfur in Polish hard coals. Fuel, 2015 t. 159, s. 206–213.
(6) Dorota Makowska, Krzysztof Bytnar, Tadeusz Dziok, Teresa Rozwadowska: Wpływ procesu wzbogacania na zawartość niektórych metali ciężkich w polskich węglach kamiennych. Przemysł Chemiczny, 2014, t. 93, nr 12, s. 2048–2053.
(7) Krzysztof Bytnar, Tadeusz Dziok, Przemysław Grzywacz: Zanieczyszczenia w koksie i możliwość obniżenia ich zawartości. Karbo, 2011, t. 56, nr 4, s. 273–279.
(8) Andrzej Rozwadowski – Uwagi na temat oznaczania ciśnienia rozprężania według PN-73/G-04522, Karbo, 2006, nr 3, s. 148-151.
(9) Andrzej Rozwadowski, Andrzej Strugała – Badania ciśnienia koksowania wybranych węgli, Karbo, 2005, nr.1, s. 24-30.
(10) Aleksander Karcz, Jerzy Jonas, Elżbieta Jurzecka, Andrzej Rozwadowski – Temperatura zapłonu karbonizatów węglowych, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 2001, t. 17, z.2, s. 19-18.

Informacje dodatkowe:

W ostatnim tygodniu semestru, organizowana jest dla studentów realizujących moduł “Technologia paliw stałych” jednodniowa (4-6 godzinna) tzw. wycieczka technologiczna do koksowni, gdzie studenci będą mogli zapoznać się z technologiami: przygotowania wsadu węglowego do koksowania, opalania baterii koksowniczej, oczyszczania i chłodzenia surowego gazu koksowniczego.