Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Inżynieria chemiczna i procesowa (przenoszenie masy)
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
STCH-1-602-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
6
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Vogt Elżbieta (vogt@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

O

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 Studen zna i rozumie podstawowe zagadnienia chemii (nieorganicznej, organicznej, fizycznej, analitycznej), podstawowe zasady termodynamiki, oraz prawa inżynierii chemicznej TCH1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Prezentacja
M_W002 Student zna podstawowe metody, techniki i narzędzia stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich w technologii chemicznej TCH1A_W07 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Prezentacja
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi zaprojektować prostą aparaturę chemiczną, proces technologiczny pod katem realizacji procesów jednostkowych wymiany masy TCH1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Prezentacja
M_U002 Student potrafi planować i realizować samouczenie się przez całe życie w oparciu o literaturę fachową oraz źródła internetowe TCH1A_U08 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Prezentacja
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student jest gotowy do krytycznej oceny wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych TCH1A_K01 Esej,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
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
60 15 30 0 0 0 15 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 Studen zna i rozumie podstawowe zagadnienia chemii (nieorganicznej, organicznej, fizycznej, analitycznej), podstawowe zasady termodynamiki, oraz prawa inżynierii chemicznej + + - - - + - - - - -
M_W002 Student zna podstawowe metody, techniki i narzędzia stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich w technologii chemicznej + + - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zaprojektować prostą aparaturę chemiczną, proces technologiczny pod katem realizacji procesów jednostkowych wymiany masy - + - - - + - - - - -
M_U002 Student potrafi planować i realizować samouczenie się przez całe życie w oparciu o literaturę fachową oraz źródła internetowe - + - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student jest gotowy do krytycznej oceny wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych - + - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 120 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 17 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 28 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

1. Wprowadzenie do przedmiotu. Zakres materiału i zasady zaliczenia.
2. Definicje stężeń, oraz sposoby ich obliczania. Omówienie podstawowych pojęć i definicji z zakresu inżynierii chemicznej – przenoszenie masy.
3. Zasada bilansu masowego. Bilans masy układu bez reakcji chemicznej oraz z uwzględnieniem dodatkowych źródeł masy.
4. Ruch masy przez dyfuzję i konwekcję, proces ustalony, proces nieustalony – definicje, podział, prawa, równania, przypadki szczególne. Współczynnik dyfuzji – rodzaje, obliczanie, przeliczanie.
5. Wnikanie masy – definicja, równania, siła napędowa, moduł napędowy, modele.
6. Współczynniki wnikania masy – rodzaje, sposoby obliczania. Modelowanie procesów wymiany masy. Analiza wymiarowa w zastosowaniu do równań kryterialnych. Szczególne przypadki przepływu faz.
7. Przenikanie masy – definicja, równania, współczynniki przenikania.
8. Obliczenia wymienników masy – procesów: absorpcji, destylacji, rektyfikacji, ekstrakcji, wybranych zagadnień z procesów adsorpcji, suszenia, krystalizacji. Równowagowy stopień wymiany masy – metody obliczania procesów stopniowanych. Porównanie poznanych mechanizmów przenoszenia masy. Zasady wyboru wymiennika masy.

Ćwiczenia audytoryjne (30h):

1. Zagadnienia bilansu masy. Opis procesów okresowych i ciągłych. Obliczanie i przeliczanie stężeń.
2. Procesy dyfuzji wnikania i przenikania masy: gęstość strumienia dyfundującej masy, strumień masy, I prawo Ficka. Zagadnienia obliczeniowe: współczynników dyfuzji, wnikania i przenikania masy, siły napędowej, oraz modułu napędowego dyfuzji, wnikania, przenikania. Obliczanie szczególnych przypadków przepływu faz. Równowagi międzyfazowe, linia operacyjna.
3. Obliczanie procesów jednostkowych wymiany masy: absorpcji, destylacji, rektyfikacji, ekstrakcji; wybranych zagadnień procesów adsorpcji, suszenia, krystalizacji.
4. Cząstkowe kolokwia semestralne.

Zajęcia seminaryjne (15h):

1. Bilans masy z uwzględnieniem wielu źródeł masy - przykładowe zagadnienie obliczeniowe.
2. Procesy dyfuzji wnikania i przenikania masy: teoria Maxwella, teorie wnikania masy, obliczanie współczynników wnikania i przenikania masy dla wybranych przypadków.
3. Modelowanie procesów wymiany masy. Analiza wymiarowa w zastosowaniu do równań kryterialnych.
4. Wybrane zagadnienia budowy aparatów do wymiany masy. Kolumny absorpcyjne półkowe oraz z wypełnieniem.
5. Obliczanie wybranych zagadnień procesów wymiany masy: powierzchni wymiany masy w wybranych typach absorberów, zagadnień bilansowych procesu rektyfikacji, sprawności kolumny, wykreślania izobary destylacyjnej, wysokości wypełnienia na podstawie liczby jednostek przenikania masy, półek dzwonkowych.
6. Obliczanie procesów stopniowanych: Metoda Ponchona Savarita obliczania kolumn rektyfikacyjnych. Ekstrakcja przeciwprądowa. Metody analityczne obliczania kolumn rektyfikacyjnych.
7. Cząstkowe kolokwia semestralne.

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 audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych jest uzyskanie minimum 50% punktacji z każdej kartkówki cząstkowej. Warunkiem zaliczenia zajęć seminaryjnych jest uzyskanie minimum 50% punktacji kartkówek cząstkowych. Warunkiem zaliczenia wykładu jest uzyskanie min 60% punktów z testu semestralnego. Warunkiem przystąpienia do zaliczenia końcowego jest wcześniejsze uzyskanie wymaganej punktacji z poszczególnych form zajęć.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oceny z ćwiczeń audytoryjnych © i zajęć seminaryjnych (S) oraz z egzaminu (E) obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów z cząstkowych kolokwiów oraz wygłoszonego referatu przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH. Szczegółowe omówienie ocen cząstkowych odbywa się na zajęciach wstępnych.

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona powyższych ocen:
OK = 0,5·w·E + 0,25·w·C + 0,25·w·S
w = 1 dla I terminu, w = 0,9 dla II terminu, w = 0,8 dla III terminu.

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

Nieobecność na więcej niż jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Student, który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż jedne obowiązkowe zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może nie zaliczyć zajęć.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Warunkiem uczestnictwa w przedmiocie jest zaliczenie przed rozpoczęciem kursu następujących przedmiotów: matematyka, chemia ogólna, termodynamika

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Z. Kembłowski, et al.: Podstawy teoretyczne inżynierii chemicznej i procesowej, WNT, W-wa, 1985.
2. T. Hobler.: Dyfuzyjny ruch masy i absorbery, WNT, W-wa, 1976.
3. Z. Ziołkowski.: Destylacja i Rektyfikacja w przemyśle chemicznym , WNT, W-wa, 1978.
4. Cz. Strumiłło.: Podstawy teorii i techniki suszenia, WNT, W-wa, 1983.
5. R. Zarzycki, A. Chacuk, M. Starzak.: Absorpcja i absorbery, WNT, W-wa, 1987.
6. Z. Ziołkowski.: Ekstrakcja cieczy w przemyśle chemicznym , WNT, W-wa, 1980.
7. M. Serwiński.: Zasady inżynierii chemicznej , WNT, W-wa, 1999.
8. K.F. Pawłow, P.G. Romankow, A.A. Noskow, Przykłady i zadania z zakresu aparatury i inżynierii chemicznej. WNT. W-wa 1988.
9. W. Ciesielczyk, K. Kupiec, A. Wiechowski. Przykłady i zadania z inżynierii chemicznej i procesowej. Skrypt PK.cz. II. Kraków 2000.
10. L. Broniarz.: Procesy wymiany masy – materiały pomocnicze, Poznań Wydawnictwo PP 2001.
11. A. Bień.: Zadania projektowe z inżynierii procesowej, W-wa, Oficyna Wydawnicza PW 2002.
12. A. Kayode Coker.: Ludwig's Applied Process Design for Chemical Petrochemical Plants, Elsevier 2007.
13. R. Zarzycki.: Wymiana ciepła i ruch masy w inżynierii środowiska, WNT, Warszawa, 2010.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. E. Vogt, Hydrofobizacja pyłu wapiennego za pomocą par kwasu stearynowego, Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 6, 12-15, 2011
2. E. Vogt, Badania rozkładu termicznego pyłów wapiennych hydrofobizowanych handlowymi modyfikatorami, Przemysł Chemiczny, 90, 1, 135–137, 2011
3. Buczek B., Vogt E., Zastosowanie modyfikatora silikonowego do hydrofobizacji pyłu wapiennego, PL 217493 B1, 2013
4. E. Vogt, Effects of commercial modifiers on flow properties of hydrophobized limestone powders, Polish Journal of Environmental Studies, 22, 4, 1213–1218, 2013.
5. B. Buczek, E. Vogt, Waterproof anti-explosive powders for coal mines, Archives of Mining Sciences, vol. 59 iss. 1, s. 169–178, 2014
6. V. Čablík, J. Išek, S. Żelazny, M. Kušnierová, L. Čablíková, S. Dolinská, B. Tora, E. Vogt, Kinetics of flotation of fine grained coal from Staříč mine by using pyrolysis oils, Przemysł Chemiczny, 96, 4, 854–857, 2017.
7. E. Vogt, Przeciwwybuchowe wodoodporne pyły wapienne do zastosowania w kopalniach węgla kamiennego, Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, 97, 57–70, 2017.
8. E. Wolak, E. Vogt, J. Szczurowski, Chemical and hydrophobic modification of activated WD-extra carbon Czasopismo elektroniczne, ISSN 2267-1242, vol. 14 art. 02033, s. 1–8, 2017.

Informacje dodatkowe:

Brak