Technologia chemiczna - surowce i procesy

Moduł: TECHNOLOGIA CHEMICZNA - SUROWCE I PROCESY

Kierunek: TECHNOLOGIA CHEMICZNA

Specjalność: Zielona chemia i czyste technologie, Technologia nieorganiczna i organiczna

Studia: I stopnia, stacjonarne inżynierskie

Zajęcia: wykład, laboratorium

Wykład:

1. Surowce (3h): Surowce pierwotne. Surowce wtórne: naturalne źródła do produkcji surowców wtórnych, przemysłowe metody produkcji surowców wtórnych, syntezy oparte na surowcach wtórnych, przemysłowe zastosowanie surowców wtórnych. Gaz syntezowy. Wodór. Alkeny (etylen, propylen, buten i butadien). Acetylen. Węglowodory aromatyczne (benzen, toluen, ksylen). Inne surowce wtórne: tlen, azot, chlor. Surowce kopalne: ropa naftowa i gaz ziemny. Składniki gazu ziemnego. Kryteria podziału gazy ziemnego. Zasoby gazu ziemnego. Metody wydobywania gazu ziemnego. Transport, gazociągi, magazynowanie i dystrybucja. 2. Procesy chemiczne (3h): Podział procesów chemicznych. Procesy homogeniczne i heterogeniczne. Przebieg reakcji w warunkach homogenicznych i heterogenicznych. Podstawy kinetyki w technologii chemicznej. Kinetyka reakcji chemicznej. Reakcja chemiczna i dyfuzja. Typy procesów i operacji w technologii chemicznej: absorpcja, adsorpcja i desorpcja, odparowanie, sublimacja. Krystalizacja, kondensacja, prażenie, rozpuszczanie, destylacja, topienie, rektyfikacja, piroliza, ekstrakcja. 3. Reaktory chemiczne (3h): Reaktory okresowe (periodyczne). Reaktory przepływowe (ciągłe). Wymiana ciepła. Wymiana masy. Mieszanie, rozdrabnianie, filtracja, suszenie. Modele reaktorów chemicznych. Reaktory kaskadowe. 4. Kataliza i procesy katalityczne (3h): Katalizatory. Kataliza homogeniczna i heterogeniczna. Reaktory do procesów katalitycznych. 5. Schematy technologiczne (3h): Zasady technologiczne. Zasada wykorzystania surowców. Zasada wykorzystania energii. Zasada wykorzystania aparatury. Utylizacja odpadów. Ocena jakości surowców i produktów. Metody i techniki eksperymentalne analizy produktów. Aspekty ekonomiczne i normy prawne. 6. Wybrane zagadnienia technologii związków organicznych i polimerów (5x3h = 15h). 7. Wybrane zagadnienia technologii materiałów nieorganicznych (5x3h = 15h).

Laboratorium:

Ćwiczenia laboratoryjne obejmują zagadnienia związane z istotnymi problemami technologii chemicznej.

Treści merytoryczne:

- Zapoznanie się z obowiązującą symboliką podstawowej aparatury chemicznej i

ogólnym sposobem jej działania, 1 godz.

- Wykonywanie analizy składu zadanej mieszaniny gazów, 4 godz.

- Wykonywanie analizy wody. Oznaczanie parametrów charakterystyki wody, w tym:

twardości, utlenialności, zawartości tlenu, amoniaku, siarczanów, chlorków, 8 godz.

- Recykling polimerów np. PET oraz zapoznanie się z metodami identyfikacji polimerów

4 godz.

- Wyznaczanie wybranych właściwości fizyko-mechanicznych polimerów, 4 godz.

- Wyznaczanie masy cząsteczkowej polimerów metodą wiskozymetryczną, 4 godz.

- Wyznaczanie stałej równowagi dla reakcji odwracalnej, 4 godz.

- Synteza i analiza wybranego rozpuszczalnika stosowanego w technologiach

przemysłowych (np. octanu n-butylu), 8 godz.

- Analiza superfosfatu, 4 godz.

- Badanie efektywności procesów koagulacji i flokulacji układu koloidalnego, 4 godz.

1. Kuczyński W., Podręcznik do ćwiczeń z technologii chemicznej, PWN Warszawa (1974)

2. Kuczyński W., Ćwiczenia z technologii chemicznej, PWN Warszawa (1974)

3. Tokarzewski L., Wybrane działy technologii chemicznej nieorganicznej, UŚ Katowice (1974)

4. Praca pod red. Machockiego A., Technologia chemiczna – ćwiczenia laboratoryjne, Wydawnictwo UMCS Lublin (2002)

5. Tokarzewski L. Chemia i technologia związków wielkocząsteczkowych oraz półproduktów do ich syntezy t. 1 i 2, Wydawnictwo UŚ (1984)

6. Łada Z. Różycki C., . Analiza techniczna i instrumentalna, PWSZ, Warszawa (1971)

7. Praca zbiorowa pod red. Z. Florjanczyka i ST. Penczka, Chemia polimerów t. I, II, III, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997

8. Kępiński J., Technologia chemiczna nieorganiczna, PWN Warszawa (1984)

9. Praca zbiorowa pod red. W.W. Korszaka, Technologia tworzyw sztucznych, WNT, tłum. z rosyjskiego, Warszawa (1981)

10. Jan F. Rabek, Współczesna wiedza o polimerach, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008

11. Tokarzewski L., Borek J., Pietranek W., Procesy jednostkowe w technologii

chemicznej, Wydawnictwo UŚ Katowice (1994)

12. Vogel, A. I., Preparatyka organiczna, WNT Warszawa (1984)

13. Dryński T., Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, PWN Warszawa (1967)

Sposób ustalania oceny końcowej: Średnia arytmetyczna z poszczególnych sposobów weryfikacji efektów kształcenia

Wykład: Egzamin pisemny. Forma: pytania otwarte. Czas trwania 90 minut.

Laboratorium: Wiedza z zakresu zagadnień obejmujących aktualnie wykonywane ćwiczenie

Kolokwium pisemne:

93 – 100 % bdb

85 – 92 % + db

78 - 84 % db

71 - 77 % + dst

60 - 70 % dst

Poniżej 60 % ndst

Sprawozdanie: Prawidłowy opis przebiegu eksperymentu, poprawne wykonanie obliczeń oraz właściwie wyciągnięte wnioski.

Zaliczenie sprawozdań z przeprowadzonych eksperymentów. Ocena opracowania zarówno pod względem merytorycznym jak i redakcyjnym.

Do uzyskania zaliczenia wymagane jest dokonanie poprawy sprawozdania zgodnie ze wskazówkami prowadzącego

Dla sprawdzianu ze znajomości symboli:

97 – 100 % bdb

93 – 96 % + db

89 - 92 % db

85 - 88 % + dst

80 - 84 % dst

Poniżej 80 % ndst

Kolokwium zaliczeniowe (możliwość zwolnienia w przypadku uzyskania min 60 % punktów z kolokwiów cząstkowych)

średnia arytmetyczna z poszczególnych sposobów weryfikacji efektów kształcenia

Moduł "Technologia chemiczna surowce i procesy" ma za zadanie zapoznanie studentów z surowcami stosowanymi w technologii chemicznej i materiałami; doborem odpowiednich surowców dla danej produkcji (z uwzględnieniem stopnia czystości); stosowaniem surowców poużytkowych; posługiwaniem się wiedzą chemiczną i techniczną w ocenie możliwości realizacji procesu w skali technologicznej; opracowaniem, realizacji i kontroli procesu technologicznego; doborem surowców dla uzyskania: oczekiwanego produktu, materiałów polimerowych, metalicznych i ceramicznych oraz ich identyfikacji; określania właściwości fizyko-chemicznych, mechanicznych i termicznych materiałów; stosowania tworzyw sztucznych, materiałów metalicznych i ceramicznych; postępowania z odpadami; stosowania przyjaznych środowisku technologii.

Średnia z poszczególnych sposobów weryfikacji efektów kształcenia. Wszystkie oceny wchodzące w skład średniej musza być pozytywne

Moduł "Technologia chemiczna surowce i procesy" ma za zadanie zapoznanie studentów z surowcami stosowanymi w technologii chemicznej i materiałami; doborem odpowiednich surowców dla danej produkcji (z uwzględnieniem stopnia czystości); stosowaniem surowców poużytkowych; posługiwaniem się wiedzą chemiczną i techniczną w ocenie możliwości realizacji procesu w skali technologicznej; opracowaniem, realizacji i kontroli procesu technologicznego; doborem surowców dla uzyskania: oczekiwanego produktu, materiałów polimerowych, metalicznych i ceramicznych oraz ich identyfikacji; określania właściwości fizyko-chemicznych, mechanicznych i termicznych materiałów; stosowania tworzyw sztucznych, materiałów metalicznych i ceramicznych; postępowania z odpadami; stosowania przyjaznych środowisku technologii.