Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Procesy Podstawowe
Koordynator przedmiotu:
prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Sosnowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
6
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Godziny kontaktowe: 40 godz., w tym – obecność na wykładach 30 godzin, obecność na ćwiczeniach projektowych: 10 godz. Przygotowanie projektów i ich zaliczenie: 60 godz. Przygotowanie i zdawanie egzaminu: 50 godz. Razem nakład pracy studenta: 150 godz. = 6 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Obecność na wykładach = 30 godz. Obecność na ćw. projektowych, zaliczanie projektów i egzaminu: 40 godzin. Razem: 70 godz = 3 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Przygotowanie projektów: 55 godz., przygotowanie się do egzaminu: 45 godz. Razem: 100 godz. = 4 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt45h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość matematyki i fizyki na poziomie I roku, termodynamiki i kinetyki z kursu podstawowego.
Limit liczby studentów:
100
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi operacjami w ciągach technologicznych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na opis fenomenologiczny poszczególnych procesów i zrozumienie podstawowych zjawisk składających się na proces oraz opis ilościowy (głównie na poziomie równowagowym i stanów ustalonych).
Treści kształcenia:
W: Zasady bilansowania: pojęcia wielkości intensywnych i ekstensywnych. Wielkość, wartość i jednostka. Sposób postępowania przy bilansowaniu masy; ogólny wzorzec bilansowania; bilans energii dla układów zamkniętych i otwartych. Metody kontaktu faz: definicje i przykłady układów wielofazowych; metody rozdrabniania fazy stałej i aglomeracji; atomizacja cieczy i koalescencja; sposoby dystrybucji gazu do cieczy. Charakterystyka kontaktu fazowego rozdrobniona faza stała-płyn; złoże nieruchome; fluidyzacja; transport pneumatyczny. Przepływy dwufazowe gaz-ciecz; barbotaż; piana; natrysk; skrubery. Wytwarzanie trwałych zawiesin i emulsji w zbiornikach z mieszadłem. Podstawy mieszania fazy stałej.Metody rozdziału faz: swobodne opadanie brył; klasyfikacja pneumatyczna i hydrauliczna; klasyfikacja w polu elektrycznym i magnetycznym oraz w polu sił wirówkowych. Rozdzielanie zawiesin sedymentacja, filtracja plackowa i wgłębna. Metody odpylania gazów filtry, elektrofiltry, cyklony, komory osadcze, odpylanie mokre. Procesy cieplne dla zatężania roztworów: wyparka przeponowa; odparowanie bezprzeponowe; palniki zanurzeniowe. Procesy dyfuzyjne wymiany masy: pojęcie procesów ciągłych i stopniowych. Absorpcja w kolumnie półkowej; wyznaczanie ilości stopni dla układów rozcieńczonych; sprawność półki; sprawność ogólna. Sposób wyznaczania wysokości kolumny wypełnionej; pojecia HTU i WRPT. Wpływ ciśnienia na skuteczność absorpcji. Adsorpcja; równowaga adsorpcyjna; własności adsorbentów; kinetyka adsorpcji; sposoby realizacji procesów adsorpcyjnych. Ekstrakcja w układzie ciecz-ciecz w układach ciągłych. Współprąd i przeciwprąd; prąd skrzyżowany; wyznaczanie ilości stopni ekstrakcyjnych. Ługowanie podstawy fizykochemiczne i równowagowe. Sposoby wyznaczania ilości stopni w procesie ługowania. Procesy wymiany masy połączone z przemianą fazową: Typy przemian fazowych i ich własności. Krystalizacja; kinetyka nukleacji i wzrost kryształów, sposób realizacji procesów; krystalizatory. Destylacja równowagowa i różniczkowa; rektyfikacja. Obliczanie ilości stopni w kolumnie rektyfikacyjnej. Wpływ stanu termodynamicznego surówki na strukturę przepływu i miejsce zasilania w kolumnie. Powietrze wilgotne, metody suszenia i nawilżania gazów; klimatyzacja. Suszenie ciał stałych suszenie konwekcyjne, kontaktowe i radiacyjne. Podstawowe pojęcia suszarnicze, okresy suszenia, sposób obliczania suszarek. Procesy chemiczne zachodzące w reaktorach: podstawy kinetyki reakcji chemicznych. Klasyfikacja reaktorów. Bilans masy w reaktorach okresowych i ciągłych. Stopień przereagowania. Kaskada reaktorów zbiornikowych. Klasyfikacja i charakterystyka reaktorów w oparciu o bilans cieplny. Reaktory adiabatyczne i izotermiczne. Stabilność reaktorów. Procesy biochemiczne: Podstawowe wiadomości o drobnoustrojach; enzymy; reakcje enzymatyczne. Kinetyka reakcji enzymatycznej; operacje swoiste bioprocesów; bioreaktory bilanse; biomasy i pożywki. Przemysłowe zastosowania procesów biochemicznych. Podstawy membranowych procesów rozdziału. P: Bilansowanie procesów, Mieszanie cieczy i zawiesin, Odpylanie gazów, Wymiana ciepła w aparaturze procesowej, Absorpcja gazów, Ekstrakcja cieczy, Destylacja i rektyfikacja, Suszenie ciał stałych, Reaktory chemiczne, Bioreaktory.
Metody oceny:
Egzamin pisemny/ustny.
Egzamin:
tak
Literatura:
A. Selecki, L. Gradoń, Podstawowe procesy przemysłu chemicznego, WNT, Warszawa, 1985 J. Ciborowski, Podstawy inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa, 1967 R.G. Griskey, Transport phenomena and unit operations a combined approach, Wiley-Interscience, NY, 2002
Witryna www przedmiotu:
www.ichip.pw.edu.pl/sosnowski/procesy
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt Wpisz opis
Ma wiedzę niezbędną do zrozumienia podstaw fizycznych i chemicznych oraz obliczania podstawowych procesów inżynierii chemicznej
Weryfikacja: Wpisz opis
Powiązane efekty kierunkowe: K_W04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt Wpisz opis
Potrafi bilansować podstawowe procesy z zakresu inżynierii chemicznej
Weryfikacja: Wpisz opis
Powiązane efekty kierunkowe: K_U11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U14

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt Wpisz opis
Potrafi przekazać informacje o inżynierii chemicznej i procesowej w sposób powszechnie zrozumiały
Weryfikacja: Wpisz opis
Powiązane efekty kierunkowe: K_K05
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K07