Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S1)
Sylabus przedmiotu Komputerowe techniki projektowania:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Komputerowe techniki projektowania | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Paulina Pianko-Oprych <Paulina.Pianko@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Procesy dyfuzyjne i aparaty |
| W-2 | Procesy cieplne i aparaty |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z zasadami formułowania modeli matematycznych i metod rozwiązywania równań modelowych |
| C-2 | Zaznajomienie studentów z graficznymi i numerycznymi metodami przetwarzania danych. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności tworzenia algorytmów obliczeń aparatów |
| C-4 | Ukształtowanie umiejętności projektowania aparatów stosowanych w inżynierii chemicznej |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wspomagane komputerowo zindywidualizowane obliczenia projektowe wybranych aparatów przemysłu chemicznego przy zastosowaniu programu symulacyjnego Aspen Plus. | 45 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wstęp. Przygotowywanie danych. Bazy danych fizykochemicznych. Skomputeryzowane bazy danych. Budowa bazy danych. Najważniejsze światowe i polskie bazy danych fizykochemicznych. Przegląd własności zawartych w bazach danych. Metody przewidywania własności. | 2 |
| T-W-2 | Wprowadzenie do pracy z programem symulacyjnym Aspen Plus. Opis podstawowych opcji. Budowa i uruchamianie modeli. | 2 |
| T-W-3 | Obliczenia termodynamiczne przy użyciu programu symulacyjnego Aspen Plus. | 4 |
| T-W-4 | Analiza czułości. Definiowanie wymagań projektowych. Podstawy obliczeń numerycznych i optymalizacyjnych. | 2 |
| T-W-5 | Omówienie wybranych obliczeń elementów instalacji (rurociągi, wymienniki ciepła, separatory, sprężarki, zawory). Łączenie strumieni masy i energii, rozszczepienie strumieni, przedstawienie dostępnych modułów obliczeniowych. | 4 |
| T-W-6 | Zastosowanie programu Aspen Plus do obliczeń wielostopniowych aparatów do wymiany masy (absorpcja, kolumny rektyfikacyjne). Omówienie obliczeniowych modułów uproszczonych i ścisłych. | 6 |
| T-W-7 | Przedstawienie przykładowych obliczeń systemu technologii chemicznej na przykładzie produkcji chlorku winylu. | 4 |
| T-W-8 | Kryteria ekonomiczne oceny systemu technologicznego (stałe (inwestycyjne) i zmienne) przedstawione na przykładzie obliczeń instalacji przemysłu chemicznego. | 4 |
| T-W-9 | Bezpieczeństwo działania instalacji. Charakterystyka podejść do rozwiązania problemów ochrony środowiska. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 45 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 10 |
| A-L-3 | Opracowanie raportu z zajęć laboratoryjnych | 35 |
| 90 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 30 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metoda podająca-wykład informacyjny |
| M-2 | Metoda praktyczna-ćwiczenia labolatoryjne z użyciem komputerów |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena poprawności wykonywanych zadań przy pracy z komputerem |
| S-2 | Ocena formująca: Ocena poprawności przygotowania plików danych do programów komputerowych |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Pisemne kolokwia |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Ocena wykonanego projektu |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_C20_W12 Studenci zdobywają umiejętność formułowania i rozwiązania równań modelu matematycznego oraz znajomość graficznych i numerycznych metod przetwarzania danych. Studenci zdobywają umiejętność tworzenia algorytmów obliczeń aparatów kolumnowych | ICHP_1A_W12 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-2 | M-1 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_C20_U03 Studenci zdobywają umiejętność formułowania i rozwiązywania równań modelu matematycznego oraz znajomość graficznych i numerycznych metod przetwarzania danych. | ICHP_1A_U03 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| ICHP_1A_C20_U09 Studenci zdobywają umiejętność tworzenia algorytmów obliczeń aparatów kolumnowych | ICHP_1A_U09 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| ICHP_1A_C21_U017 Student potrafi zaprojektować aparat kolumnowy do wymiany masy | ICHP_1A_U17 | — | — | C-3, C-4 | T-L-1 | M-1, M-2 | S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_C20_K03 Zajęcia projektowe uczą pracy zespołowej i wykorzystania potencjału członków grupy | ICHP_1A_K03 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_C20_W12 Studenci zdobywają umiejętność formułowania i rozwiązania równań modelu matematycznego oraz znajomość graficznych i numerycznych metod przetwarzania danych. Studenci zdobywają umiejętność tworzenia algorytmów obliczeń aparatów kolumnowych | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy podanej na wykładzie |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę podaną na wykładzie i potrafi ją zinterpretować i wykorzystać w nieznacznym stopniu | |
| 3,5 | Student opanował podstawową wiedzę podaną na wykładzie i potrafi ją zinterpretować i wykorzystać w stopniu dostatecznym | |
| 4,0 | Student opanował wiekszość podanych na wykładzie informacji i potrafi je zinterpretować i wykorzystać w stopniu dobrym | |
| 4,5 | Student opanował całą wiedzę podaną na wykładzie i potrafi ją właściwie zinterpretować i wykorzystać w znacznym stopniu | |
| 5,0 | Student opanował całą wiedzę podaną na wykładzie i potrafi ją właściwie zinterpretować i w pełni wykorzystać praktycznie. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_C20_U03 Studenci zdobywają umiejętność formułowania i rozwiązywania równań modelu matematycznego oraz znajomość graficznych i numerycznych metod przetwarzania danych. | 2,0 | 2 Student nie potrafi wykorzystać wiedzy teoretycznej do samodzielnego sformułowania podstawowych równań modelowych. Nie potrafi zastosować żadnej z podanych na wykładzie metod przetwarzania danych. |
| 3,0 | Student potrafi samodzielnie sformułować podstawowe równania modelowe. Do stworzenia właściwego modelu i przygotowania danych niezbędnych do rozwiązania równań modelowych potrzebuje pomocy innych. | |
| 3,5 | Student potrafi wykorzystać wiedzę teoretyczną i formułuje model z nieznacznymi uchybieniami. Potrafi zastosować najprostsze z podanych na wykładzie metod przygotowania danych do rozwiązania problemu | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie stworzyć model matematyczny do rozwiązania zadanego problemu. W modelu występują nieliczne błędy. Potrafi samodzielnie, z niewielkimi uchybieniami, przygotować dane do rozwiązania problemu | |
| 4,5 | Student potrafi samodzielnie, z niewielkimi uchybieniami, stworzyć model matematyczny do rozwiązania zadanego problemu. Potrafi samodzielnie przygotować dane do rozwiązania problemu | |
| 5,0 | Student potrafi samodzielnie i bezbłędnie stworzyć model matematyczny do rozwiązania zadanego problemu. Potrafi samodzielnie wybrać najwłaściwszą metodę przetwarzania danych niezbędnych do rozwiązania równań modelowych. | |
| ICHP_1A_C20_U09 Studenci zdobywają umiejętność tworzenia algorytmów obliczeń aparatów kolumnowych | 2,0 | Student nie potrafi wykorzystać wiedzy teoretycznej do samodzielnego stworzenia algorytmu obliczeń aparatu kolumnowego |
| 3,0 | Student potrafi stworzyć częściowy algorytm obliczeń aparatu kolumnowego. Do stworzenia prawidłowego algorytmu i schematu blokowego obliczeń musi korzystać z pomocy innych. | |
| 3,5 | Student potrafi stworzyć algorytm obliczeń aparatu kolumnowego z nieznacznymi uchybieniami. Potrafi stworzyć uproszczony schemat blokowy algorytmu | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie stworzyć algorytm obliczeń aparatu kolumnowego w którym występują nieliczne. Potrafi stworzyć częściowy schemat blokowy algorytmu | |
| 4,5 | Student potrafi samodzielnie stworzyć algorytm obliczeń aparatu kolumnowego w którym nie ma znaczących błędów. Potrafi z nieznacznymi uchybieniami sformułować schemat blokowy algorytmu. | |
| 5,0 | Student potrafi samodzielnie stworzyć bezbłędny algorytm obliczeń aparatu kolumnowego i przedstawić go na prawidłowo sformułowanym schemacie blokowym. | |
| ICHP_1A_C21_U017 Student potrafi zaprojektować aparat kolumnowy do wymiany masy | 2,0 | Student nie potrafi wykorzystać wiedzy teoretycznej do samodzielnego rozwiązania najprostszych zadań projektowych |
| 3,0 | Student rozwiązuje proste zadania projektowe korzystając z pomocy innych | |
| 3,5 | Student potrafi wykorzystać wiedzę teoretyczną i składa projekt z nieznacznymi uchybieniami | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie wykonać projekt, w którym wystepują nieliczne i nie dyskwalifikujące projektu błędy | |
| 4,5 | Student oddaje w terminie projekt, w którym nie ma znaczących błędów | |
| 5,0 | Student oddaje w terminie bezbłędnie wykonany projekt. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_C20_K03 Zajęcia projektowe uczą pracy zespołowej i wykorzystania potencjału członków grupy | 2,0 | Nie potrafi współpracować z grupą. Nie wykonuje poleceń lidera |
| 3,0 | Stara się wykonać polecenia lidera i współpracować z pozostałymi członkami grupy. | |
| 3,5 | W miarę możliwości wykonuje polecenia lidera. Chętnie współpracuje z pozostałymi członkami grupy | |
| 4,0 | Idealnie wykonuje polecenia lidera i współpracuje z pozostałymi członkami grupy | |
| 4,5 | Potrafi współpracować z liderem a w razie potrzeby go zastąpić. | |
| 5,0 | Jest liderem doskonale kierującym grupą. Potrafi wykorzystac potencjał kazdego z członków grupy. |
Literatura podstawowa
- J. Jeżowski, Wprowadzenie do projektowania systemów technologii chemicznej. Część I. Teoria, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2002
- A. Jeżowska, J. Jeżowski, Wprowadzenie do projektowania systemów technologii chemicznej. Część II. Przykłady., Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2002
- W. Kacperski, J. Kruszewski, R. Marcinkowski, Inżynieria systemów procesowych. Elementy analizy systemów procesowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2002
- Kuźniewska-Lach I, Haba A, Lach K., Komputerowe wspomaganie w projektowaniu procesowym, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2003
- R. Schefflan, Teach Yourself the Basics of Aspen Plus, AIChE and John Wiley & Sons, Inc., 2011
- D. Erwin, Industrial Chemical Process Engineering Design, McGraw-Hill, 2002
Literatura dodatkowa
- Kuźniewska-Lach I., Obliczenia projektowe półek aparatów kolumnowych, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1991
- R. Turton, Analysis, Synthesis and Design of Chemical Engineering Processes, Prentice Hall, 1998