Podstawy inżynierii chemicznej i procesowej

5

(tylko po angielsku) 0

45

(tylko po angielsku) 0

Znajomość podstaw matematyki, fizyki i chemii

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS: 5

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego):

• Wykład: 15 h

• Konwersatorium: 15 h

• Ćwiczenia laboratoryjne: 15 h

• Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego: 45 h

• Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego: 1,5

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta):

• Przygotowanie do zajęć (studiowanie literatury, analiza zagadnień): 30 h

• Przygotowanie do zaliczeń / egzaminu: 40 h

• Przygotowanie projektu / opracowanie sprawozdań: 15 h

• Łączna liczba godzin niekontaktowych: 85 h

• Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe: 3,5

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu: 5

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu Nr XXV-22.22/23 z dnia 25 stycznia 2023 r. :

Wykład:

Weryfikacja wszystkich założonych efektów uczenia się w zakresie wiedzy (W1, W2, W3), umiejętności (U1, U2, U3) oraz kompetencji społecznych (K1) odbywa się poprzez kolokwium końcowe.

Konwersatorium

Podstawowym sposobem weryfikacji jest ocena projektu. W procesie tym stosowane jest ocenianie kształtujące (informacja zwrotna), ocena koleżeńska oraz ocena nauczyciela, który monitoruje zaangażowanie i współpracę w grupie. Kryteria oceny obejmują kreatywność, logiczne myślenie, jakość produktu końcowego (zgodność z celem) oraz praktyczne wykorzystanie zdobytej wiedzy.

Laboratorium

Weryfikacja obejmuje prawidłowe wykonanie ćwiczeń, ocenę kolokwiów cząstkowych oraz merytoryczną ocenę przygotowanych sprawozdań.

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-28.28/19 z dnia 26 czerwca 2019 r. (tj. od cyklu kształcenia 2019/2020):

• Wykład: Weryfikacja efektów w zakresie wiedzy i umiejętności (np. W1, W2, U1) odbywa się poprzez egzamin.

• Konwersatorium: Efekty weryfikowane są poprzez cząstkowe kolokwia pisemne, samodzielne lub grupowe rozwiązywanie zadań oraz aktywny udział w dyskusji.

• Laboratorium: Weryfikacja obejmuje cząstkowe kolokwia pisemne, kolokwium praktyczne, ocenę merytoryczną sprawozdań z ćwiczeń oraz odpowiedzi ustne sprawdzające znajomość procedur, instrukcji i zasad BHP.

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

1. Podstawowe cele i zadania inżynierii chemicznej i procesowej.

2. Problematyka transportu płynów (sposoby wyrażania przepływu, charakter przepływu – liczba Reynoldsa; równanie ciągłości strugi, równanie Bernoulliego, opory przepływów – równanie Darcy-Weisbacha; rury i armatura – materiały i konstrukcja; urządzenia do transportu – pompy i sprężarki).

3. Problematyka wymiany ciepła (sposoby wymiany ciepła – przewodzenie, konwekcja, promieniowanie; sposoby realizacji procesu wymiany ciepła – wymiana bezprzeponowa, wymiana przeponowa, regeneratory ciepła; wnikanie ciepła w układzie płyn-ciało stałe – wyznaczanie współczynnika wnikania ciepła, przenikanie ciepła w Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

1. Podstawowe cele i zadania inżynierii chemicznej i procesowej.

2. Problematyka transportu płynów (sposoby wyrażania przepływu, charakter przepływu – liczba Reynoldsa; równanie ciągłości strugi, równanie Bernoulliego, opory przepływów – równanie Darcy-Weisbacha; rury i armatura – materiały i konstrukcja; urządzenia do transportu – pompy i sprężarki).

3. Problematyka wymiany ciepła (sposoby wymiany ciepła – przewodzenie, konwekcja, promieniowanie; sposoby realizacji procesu wymiany ciepła – wymiana bezprzeponowa, wymiana przeponowa, regeneratory ciepła; wnikanie ciepła w układzie płyn-ciało stałe – wyznaczanie współczynnika wnikania ciepła, przenikanie ciepła w układzie płyn-ciało stałe-płyn – wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła).

4. Wybrane układy niejednorodne i ich sposoby rozdziału (odpylanie gazów – cyklony i elektrofiltry, filtracja, sedymentacji, wirowanie, flotacja).

5. Fluidyzacja – podstawowe parametry charakteryzujące stan fluidalny.

6. Wybrane procesy transportu masy przez granicę faz (rektyfikacja, absorpcja, ekstrakcja).

7. Reakcje chemiczne. Typy reaktorów chemicznych.

Zajęcia konwersatoryjne obejmują następujące zagadnienia:

Praktyczne zastosowanie środowiska LabVIEW do sterowania operacjami i procesami jednostkowymi w inżynierii chemicznej

1. Wprowadzenie do LabVIEW i komunikacji z aparaturą pomiarową

2. Akwizycja danych procesowych z wielu źródeł pomiarowych

3. Modelowanie i wizualizacja operacji jednostkowych

4. Sterowanie procesami jednostkowymi i urządzeniami wykonawczymi

5. Integracja systemu sterowania i prezentacja projektu

Laboratorium obejmuje następujące zagadnienia:

1. Problematyka wymiany ciepła pomiędzy dwoma płynami w wymienniku przeponowym.

2. Problematyka określania podstawowych parametrów stanu fluidalnego.

3. Problematyka wymiany masy w procesie absorpcji.

4. Problematyka rozdziału zawiesiny metodą filtracji.

5. Problematyka związana z wyznaczaniem natężenia objętościowego przepływu płynu oraz pomiaru temperatury w piecu rurowym.

1. J. Molenda, Technologia chemiczna, WSiP, Warszawa 1997.

2. J. Warych, Aparatura chemiczna i procesowa, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1997.

3. R. Koch, A. Noworyta, Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa 1998.

4. J. Ciborowski, Inżynieria chemiczna. Inżynieria procesowa, WNT, Warszawa 1973.

5. R. Gayer, Z. Matysikowa, Zbiór zadań z technologii chemicznej, WSiP, Warszawa 1995.

6. D. Konopacka-Łyskawa (Ed.), Inżynieria chemiczna i procesowa – wybrane zagadnienia, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 2024.

Efekty uczenia się (Wykład, Konwersatorium, Laboratorium)

Na podstawie Uchwały Senatu Nr XXV-22.22/23 z dnia 25 stycznia 2023 r.:

WIEDZA (Absolwent zna i rozumie):

• W1: Opisuje procesy transportu płynów oraz wymiany ciepła i masy w układach inżynieryjnych, wykorzystując do tego wybrane metody matematyczne i numeryczne. (K_W01, K_W08).

• W2: Objaśnia budowę i zasady działania aparatury inżynieryjnej (pompy, sprężarki, wymienniki ciepła, kolumny rektyfikacyjne, reaktory) typowej dla procesów technologicznych. (K_W07).

• W3: Zna specjalistyczną terminologię oraz podstawowe metody i narzędzia stosowane przy projektowaniu operacji jednostkowych i procesów inżynieryjnych. (K_W04).

UMIEJĘTNOŚCI (Absolwent potrafi):

• U1: Potrafi dokonać właściwego doboru źródeł literaturowych i technicznych, przeprowadzić ich krytyczną analizę oraz syntezę danych niezbędnych do obliczeń procesowych. (K_U02).

• U2: Komunikuje się z otoczeniem, posługując się specjalistyczną terminologią inżynieryjną, oraz bierze udział w debacie dotyczącej rozwiązań technologicznych. (K_U07).

• U3: Potrafi samodzielnie planować i realizować proces samokształcenia w zakresie nowoczesnych technologii inżynierskich przez całe życie. (K_U11).

KOMPETENCJE SPOŁECZNE (Absolwent jest gotów do):

• K1: Krytycznej oceny poziomu własnej wiedzy oraz uznawania znaczenia wiedzy technicznej w rozwiązywaniu praktycznych problemów inżynierskich. (K_K01)