Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Surowce energetyczne stałe i ich przetwarzanie
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
STCH-1-603-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:
prof. nadzw. dr hab. inż. Strugała Andrzej (strugala@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem przedmiotu jest zapoznanie się z procesami pozyskiwania, wytwarzania konwersji i wykorzystania paliw stałych wraz z metodami oceny ich jakości.

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 i wykorzystania. TCH1A_W02 Egzamin
M_W002 Student zna procesy i operacje jednostkowe technologii pozyskiwania, wytwarzania, konwersji i wykorzystania paliw a także metody oceny ich jakości TCH1A_W02 Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student posiada umiejętność pracy indywidualnej i w zespole, wykonywanie obliczeń chemicznych TCH1A_U02 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student potrafi: - aplikować normy i procedury badawcze - posługiwać się sprzętem laboratoryjnym - samodzielnie wykonywać podstawowe analizy - dokonać analizy wyników badań surowców energetycznych i paliw stałych, - wykonywać odpowiednie obliczenia i wyciągnąć wnioski z przeprowadzonych badań TCH1A_U08 Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Student potrafi zbilansować podstawowe węzły technologiczne energochemicznego przetwórstwa paliw stałych. TCH1A_U01 Projekt
M_U004 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole. TCH1A_U07 Zaangażowanie w pracę zespołu
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ma świadomość roli procesów energochemicznego przetwórstwa paliw stałych w rozwoju społecznym i technologicznym TCH1A_K01 Udział w dyskusji
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
85 40 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 i wykorzystania. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student zna procesy i operacje jednostkowe technologii pozyskiwania, wytwarzania, konwersji i wykorzystania paliw a także metody oceny ich jakości + - + + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student posiada umiejętność pracy indywidualnej i w zespole, wykonywanie obliczeń chemicznych - - + + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi: - aplikować normy i procedury badawcze - posługiwać się sprzętem laboratoryjnym - samodzielnie wykonywać podstawowe analizy - dokonać analizy wyników badań surowców energetycznych i paliw stałych, - wykonywać odpowiednie obliczenia i wyciągnąć wnioski z przeprowadzonych badań - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi zbilansować podstawowe węzły technologiczne energochemicznego przetwórstwa paliw stałych. - - - + - - - - - - -
M_U004 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość roli procesów energochemicznego przetwórstwa paliw stałych w rozwoju społecznym i technologicznym - - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 175 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 85 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 40 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (40h):

  1. Udział paliw stałych w strukturze zasobów i zużycia pierwotnych nośników energii,
  2. Złoża węgla brunatnego i kamiennego oraz ich geneza; główne zagłębia węglowe,
  3. Metody eksploatacji węgla brunatnego i kamiennego,
  4. Analiza techniczna, elementarna i petrograficzna paliw stałych; ocena właściwości koksotwórczych węgli; pobieranie próbek do analizy; stany przeliczeniowe i symbole stosowane w analizie paliw stałych,
  5. Klasyfikacja paliw stałych ze szczególnym uwzględnieniem klasyfikacji węgla kamiennego i brunatnego,
  6. Główne kierunki użytkowania paliw stałych,
  7. Procesy mechanicznej przeróbki węgla (wzbogacanie), procesy kompaktowania węgla i biomasy,
  8. Procesy odgazowania paliw stałych: odgazowanie drewna, wysokotemperaturowa piroliza węgla kamiennego, wytlewanie węgla kamiennego i brunatnego,
    9. 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. Spalanie węgla; kotły rusztowe, fluidalne i pyłowe, oksyspalanie; współspalanie węgla i biomasy; oczyszczanie spalin i zagospodarowanie produktów odpadowych spalania, metody redukcji emisji CO2, NOx, tlenków siarki oraz Hg w energetyce węglowej, współspalanie węgla i biomasy oraz spalanie wybranych typów biomasy (siano, słoma, zboże itp.),
  13. Ekologiczne aspekty energetyki węglowej, procesy sekwestracji CO2, gospodarka niskowęglowa (Low Carbon Economy).
  14. Energetyczne wykorzystanie odpadów – wytwarzanie paliw alternatywnych.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

  1. Analiza elementarna paliw stałych: oznaczanie zawartości C i H w węglu kamiennym metodą Sheffield; oznaczenie zawartości siarki całkowitej w węglu kamiennym metodą spalania w wysokiej temperaturze z miareczkowaniem alkalimetrycznym.
  2. Analiza techniczna: oznaczanie zawartości wilgoci, części lotnych oraz popiołu w paliwach stałych, oznaczanie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej paliw stałych
  3. Oznaczanie właściwości koksotwórczych węgla kamiennego: analiza wskaźnika wolnego wydymania, pomiar ciśnienia rozprężania, oznaczenie wskaźników dylatometrycznych i plastometrycznych.
  4. Ocena właściwości koksu: porowatość, reaktywność, temperatura zapłonu, wytrzymałość strukturalna.

Ćwiczenia projektowe (15h):

  1. Wyznaczenie krzywej wzbogacalności węgla kamiennego,
  2. Proces rozdrabniania węgla – wyznaczenie parametrów charakterystycznych rozkładu ziarnowego wg Rosina- Rammlera (RRSB),
  3. Bilans materiałowy procesu koksowania,
  4. Bilans cieplny procesu koksowania,
  5. Bilans materiałowy wybranego typu kotła,
  6. Bilans cieplny wybranego typu kotła

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:

Wykład
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.

Ćwiczenia projektowe
Warunkami zaliczenia części projektowej przedmiotu Surowce Energetyczne Stałe i Ich Przetwarzanie 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 3 na co składa się 1 nieobecność nieusprawiedliwiona i 2 nieobecności usprawiedliwione; 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: 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 laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
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 powyższych ocen:
OK = 0,5·W·E + 0,25·W·L + 0,25·W·P

W = 1,0 – pierwszy termin uzyskania zaliczenia; W = 0,9 – drugi termin uzyskania zaliczenia; W= 0,8 – trzeci termin uzyskania zaliczenia

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

Ćwiczenia laboratoryjne
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
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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Student uzyskał pozytywną ocenę końcową (OK) z przedmiotów: “Chemia ogólna” i “Chemia nieorganiczna”.

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:

Brak