Technologia chemiczna - surowce i procesy

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.

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)

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.