Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Chemical reactors
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
STCH-2-107-ET-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Energy Transition-KIC
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Wolak Eliza (eklimows@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

The subject is cognitively-practical, where students learn and then calculation kinetic and design the Batch Reactor, CSTR, PFR and series of reactors.

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 The student is able to define fundamentals of chemical reactions (thermal effects of reaction, reaction equilibrium and reaction kinetics). TCH2A_W01 Wynik testu zaliczeniowego,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 The student is able to analyze models of ideal reactors and is able to explain the construction of chemical reactors used in the chemical industry, as well as select an appropriate reactor TCH2A_W02 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 The student can propose and calculate chemical reaction kinetics. TCH2A_U01 Wynik testu zaliczeniowego,
Aktywność na zajęciach
M_U002 The student is able to calculation homogeneous reactors: Batch Reactor, Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR) and Continuous Plug-Flow Reactor (PFR). TCH2A_U03 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 The student can discuss of the role of design of chemical reactors particularly in chemical technology. Student can demonstrate her/his ability to take resposibility and collaborate with others when working in a team. TCH2A_K01 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
45 20 25 0 0 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 The student is able to define fundamentals of chemical reactions (thermal effects of reaction, reaction equilibrium and reaction kinetics). + + - - - - - - - - -
M_W002 The student is able to analyze models of ideal reactors and is able to explain the construction of chemical reactors used in the chemical industry, as well as select an appropriate reactor + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 The student can propose and calculate chemical reaction kinetics. + + - - - - - - - - -
M_U002 The student is able to calculation homogeneous reactors: Batch Reactor, Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR) and Continuous Plug-Flow Reactor (PFR). + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 The student can discuss of the role of design of chemical reactors particularly in chemical technology. Student can demonstrate her/his ability to take resposibility and collaborate with others when working in a team. + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (20h):

The course includes: Mass balance of reactor. Stoichiometry of elementary and complex reactions. Thermal effects of reaction. Chemical reaction equilibrium. Reaction kinetics. Elements of calculation isothermal reactors and reactors with thermal effects. Ideal Reactors: Batch Reactor, Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR) and Continuous Plug-Flow Reactor (PFR).Distribution of residence time in the reactors. Reactors of liquid-liquid system.Pseudohomogeneous and heterogeneous models. Industrial reactors. Flow reactors with mixer and tubular reactors. Fixed, moving and fluidized-bed reactors.
Problems for students to solve e.g.: select the most appropriate chemical reactor depending of mode of operation.

Ćwiczenia audytoryjne (25h):

Calculation of current composition of reaction mixture. Determinatin of kinetic equations from experimental data. Modelling of the batch chemical reactors, the isothermal continuous stirred tank reactors and isothermal cascades, the continuous plug-flow reactors.

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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia wykładu jest uzyskanie min 50% punktów z testu semestralnego. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych jest uzyskanie minimum 50% punktacji z kartkówek cząstkowych. 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Grading formula: FG=w*PMWFlec*PMGlec+ w*PMWFclass*PMGclass
Where:
• FG-final grade
• PMWFlec – Lecture part weighting factor – 0,5
• PMGlec – Grade of achieved LOs relevant to lecture
• PMWFclass – Classes part weighting factor – 0,5
• PMGclass – Grade of achieved LOs relevant to classes
All LO weighting factors associated with part of the module (PM) equal 1.
w = 1 for I time, w = 0,9 for II time, w = 0,8 for III time

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 :

The requirement to fulfill in order to participate in the classes is the completion of the below mentioned courses and activities prior to the course beginning: thermodynamics, basics of engineering design, chemical and process engineering, and enrollment for the first term of second degree study

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. H. Scott Fogler „Elements of Chemical Reaction Engineering” 1999 by Prentice Hall
2. G. W. Roberts, „Chemical Reactions and Chemical Reactors”, John Wiley and Sons., USA 2009
3. E. B. Nauman, „Chemical Reactor Design, Optimization, and Scaleup” John Wiley and Sons., USA 2008
4. J. Szarawara, J. Skrzypek, A. Gawdzik „Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych”, WNT Warszawa 1991
5. A. Burghardt, G. Bartelmus „Inżynieria reaktorów chemicznych“ PWN Warszawa 2001

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. E. Wolak, B. Buczek, Kierunki badań i praktycznych zastosowań układu węgiel aktywny-metanol, Inżynieria i Aparatura Chemiczna. 44 nr 6, s. 11–16, 2005.
2. U. KANIK, K. Kupiec, Adsorbery obrotowe — [Rotary adsorbers], Inżynieria i Aparatura Chemiczna 2010 nr 1, s. 1–5.
3. Promoter: B.Buczek. Reviewer: E. Wolak F. Master thesis 2014. Mushtaq, Analysis and validation of chemical reactors performance models developed in a commercial software platform,

Informacje dodatkowe:

The overall assessment consist of two steps:
1. Assessment of fulfilling of module learning outcomes and OLOs.
2. Assessment and grading of the quality of students work.
EIT OLOs assessed in the industrial internship:
• Making value judgments and sustainability competencies (EIT OLO 1)
• Entrepreneurship skills and competencies (EIT OLO 2)
• Creativity skills and competencies (EIT OLO 3)

• Research skills and competencies (EIT OLO 5)
• Intellectual transforming skills and competencies (EIT OLO 6)
• Leadership skills and competencies (EIT OLO 7)
The Method of assessments indicated in point description of learning outcomes for modulen icludes assessment of learning outcomes and OLOs