Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Mikro i nanotechnologie materiałów polimerowych
Sylabus przedmiotu Reaktory chemiczne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Technologia chemiczna | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Reaktory chemiczne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Beata Michalkiewicz <Beata.Michalkiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Krzysztof Lubkowski <Krzysztof.Lubkowski@zut.edu.pl>, Beata Michalkiewicz <Beata.Michalkiewicz@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka I i II |
| W-2 | Chemia ogólna i nieorganiczna I i II |
| W-3 | Chemia Fizyczna I i II |
| W-4 | Podstawy Technologii Chemicznej I i II |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów praktycznymi zastosowaniami z kinetyki chemicznej |
| C-2 | Przedstawienie różnych rodzajów reaktorów chemicznych i ich modeli matematycznych |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności doboru reaktora i warunków prowadzenia procesu |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Modelowanie zbiornika z przelewem | 2 |
| T-A-2 | Reakcje niezależne | 1 |
| T-A-3 | Analiza kinetyki procesów zachodzących w reaktorach | 1 |
| T-A-4 | Wyznaczanie równania kinetycznego na podstawie danych doświadczalnych | 3 |
| T-A-5 | Rozwiązywanie zadań z zastosowaniem równań projektowych reaktorów (reaktor okresowy, przepływowy, zbiornikowy przepływowy) | 8 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Modelowanie zbiornika z przelewem | 1 |
| T-W-2 | Kinetyka procesów homogenicznych oraz heterogenicznych | 1 |
| T-W-3 | Wpływ postępu reakcji, temperatury i ciśnienia na szybkość reakcji | 1 |
| T-W-4 | Metody wyznaczania równania kinetycznego | 2 |
| T-W-5 | Definicja i klasyfikacja reaktorów chemicznych. Pojęcie reaktora idealnego | 2 |
| T-W-6 | Bilans masowy i cieplny reaktora chemicznego | 1 |
| T-W-7 | Równania projektowe podstawowych typów reaktorów (reaktor okresowy, przepływowy, zbiornikowy przepływowy, kontaktowy) | 6 |
| T-W-8 | Wybór reaktora i warunków prowadzenia procesu | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach audytoryjnych | 15 |
| A-A-2 | Przygotowanie do zajęć i kolokwium | 15 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 15 |
| A-W-2 | Czytanie wskazanej literatury | 20 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 25 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia przedmiotowe |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: sprawdzian z wiedzy dotyczącej wybranej części materiału |
| S-2 | Ocena formująca: ocena postępów |
| S-3 | Ocena formująca: ocena aktywności na zajęciach |
| S-4 | Ocena podsumowująca: kolokwium podsumowujące z zajęć audytoryjnych |
| S-5 | Ocena podsumowująca: egzamin z wykładów |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_C03_W01 formułuje równania kinetyczne dla odpowiednich procesów chemicznych | TCH_2A_W02 | T2A_W01 | InzA2_W02, InzA2_W05 | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-7, T-A-1, T-A-3, T-A-4, T-A-5 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
| TCH_2A_C03_W02 charakteryzuje w sposób szczegółowy różne rodzaje reaktorów chemicznych | TCH_2A_W03 | T2A_W02, T2A_W03 | InzA2_W01 | C-2, C-3 | T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-1 | S-3, S-5 |
| TCH_2A_C03_W03 charakteryzuje poznane reaktory za pomocą modeli matematycznych | TCH_2A_W02 | T2A_W01 | InzA2_W02, InzA2_W05 | C-2 | T-W-6, T-W-7, T-A-5 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
| TCH_2A_C03_W04 tłumaczy wpływ parametrów technologicznych na szybkość procesu, wydajność i selektywność przemiany do produktu pożądanego i ubocznych oraz stopień konwersji | TCH_2A_W09 | T2A_W03 | — | C-3 | T-W-3, T-W-8, T-A-2 | M-1 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
| TCH_2A_C03_W05 wskazuje najbardziej odpowiednie reaktory (metoda pracy, warunki termiczne, konstrukcyjne, materiał, rozmiar) i rozwiązania do realizacji odpowiedniego procesu technologicznego | TCH_2A_W13 | T2A_W07 | InzA2_W02 | C-3 | T-W-3, T-W-8 | M-1 | S-3, S-5 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_C03_U01 formułuje równania projektowe reaktorów chemicznych w oparciu o wiedzę z zakresu chemii, chemii fizycznej, technologii chemicznej, inżynierii chemicznej i procesowej, ochrony środowiska i przedmiotów specjalnościowych | TCH_2A_U09 | T2A_U07, T2A_U10 | InzA2_U01, InzA2_U03 | C-1, C-2 | T-W-6, T-W-7, T-A-5 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
| TCH_2A_C03_U02 analizuje i ocenia funkcjonujące rozwiązania techniczne reaktorów chemicznych i wdraża rozwiązania optymalizujące produkcję (niskiej energochłonności, wysokiej jakości produktu, wydajności procesu) | TCH_2A_U11, TCH_2A_U12 | T2A_U11, T2A_U15, T2A_U16 | InzA2_U01, InzA2_U04 | C-3 | T-W-3, T-W-8 | M-1 | S-3, S-5 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_C03_K01 prawidłowo identyfikuje, odpowiednio określa priorytety i potrafi rozstrzygnąć dylematy związane z doborem odpowiedniego reaktora i warunków jego pracy | TCH_2A_K04 | T2A_K03, T2A_K04, T2A_K05 | InzA2_K02 | C-3 | T-W-8 | M-1, M-2 | S-1, S-3, S-4 |
| TCH_2A_C03_K02 rozumie potrzebę kształcenia ustawicznego związanego z pojawieniem sie na rynku nowych rozwiązań konstrukcyjnych reaktorów | TCH_2A_K03 | T2A_K01, T2A_K03 | — | C-3 | T-W-8 | M-2 | S-1, S-3, S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_C03_W01 formułuje równania kinetyczne dla odpowiednich procesów chemicznych | 2,0 | nie potrafi formułować równania kinetyczne dla odpowiednich procesów chemicznych |
| 3,0 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 51%) formułować niektóre równania kinetyczne dla odpowiednich procesów chemicznych | |
| 3,5 | potrafi (co najmniej w 61%) formułować większość równania kinetyczne dla odpowiednich procesów chemicznych | |
| 4,0 | potrafi w stopniu dobrym (co najmniej w 71%) potrafi formułować większość równania kinetyczne dla odpowiednich procesów chemicznych oraz wytłumaczyć w umiarkowany sposób większość zależności w ramach posiadanej wiedzy z przedmiotu | |
| 4,5 | potrafi (co najmniej w 81%) potrafi formułować wszystkie równania kinetyczne dla odpowiednich procesów chemicznych oraz wytłumaczyć większość zależności w ramach posiadanej wiedzy z przedmiotu | |
| 5,0 | potrafi w stopniu bardzo dobrym (co najmniej w 91%) potrafi formułować wszystkie równania kinetyczne dla odpowiednich procesów chemicznych i wytłumaczyć wszystkie zależności w ramach posiadanej wiedzy z przedmiotu | |
| TCH_2A_C03_W02 charakteryzuje w sposób szczegółowy różne rodzaje reaktorów chemicznych | 2,0 | nie potrafi scharakteryzować w sposób szczegółowy różnych rodzajów reaktorów chemicznych |
| 3,0 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 51%) scharakteryzować różne rodzaje reaktorów chemicznych | |
| 3,5 | potrafi (co najmniej w 61%) scharakteryzować w sposób szczegółowy większość rodzajów reaktorów chemicznych | |
| 4,0 | potrafi w stopniu dobrym (co najmniej w 71%) scharakteryzować w sposób szczegółowy większość rodzajów reaktorów chemicznych oraz wytłumaczyć niektóre zasady ich działania w ramach posiadanej wiedzy z przedmiotu | |
| 4,5 | potrafi (co najmniej w 81%) scharakteryzować w sposób szczegółowy wszystkie rodzaje reaktorów chemicznych oraz wytłumaczyć zasady ich działania w ramach posiadanej wiedzy z przedmiotu | |
| 5,0 | potrafi w stopniu bardzo dobrym (co najmniej w 91%) scharakteryzować w sposób szczegółowy wszystkie rodzaje reaktorów chemicznych oraz wytłumaczyć w wyczerpujący sposób zasady ich działania w ramach posiadanej wiedzy z przedmiotu | |
| TCH_2A_C03_W03 charakteryzuje poznane reaktory za pomocą modeli matematycznych | 2,0 | nie potrafi scharakteryzować poznane reaktory za pomocą modeli matematycznych |
| 3,0 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 51%) scharakteryzować poznane reaktory za pomocą modeli matematycznych | |
| 3,5 | potrafi (co najmniej w 61%) scharakteryzować poznane reaktory za pomocą modeli matematycznych | |
| 4,0 | potrafi w stopniu dobrym (co najmniej w 71%) scharakteryzować poznane reaktory za pomocą modeli matematycznych oraz wyprowadzić w umiarkowany sposób większość modeli za pomocą posiadanej wiedzy z zakresu matematyki | |
| 4,5 | potrafi (co najmniej w 81%) scharakteryzować poznane reaktory za pomocą modeli matematycznych oraz wyprowadzić większość modeli za pomocą posiadanej wiedzy z zakresu matematyki | |
| 5,0 | potrafi w stopniu bardzo dobrym (co najmniej w 91%) scharakteryzować poznane reaktory za pomocą modeli matematycznych oraz wyprowadzić wszystkie modele za pomocą posiadanej wiedzy z zakresu matematyki | |
| TCH_2A_C03_W04 tłumaczy wpływ parametrów technologicznych na szybkość procesu, wydajność i selektywność przemiany do produktu pożądanego i ubocznych oraz stopień konwersji | 2,0 | nie potrafi wytłumaczyć wpływów parametrów technologicznych na szybkość procesu, wydajność i selektywność przemiany do produktu pożądanego i ubocznych oraz stopień konwersji |
| 3,0 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 51%) wytłumaczyć niektóre wpływy parametrów technologicznych na szybkość procesu, wydajność i selektywność przemiany do produktu pożądanego i ubocznych oraz stopień konwersji | |
| 3,5 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 61%) wytłumaczyć niektóre wpływy parametrów technologicznych na szybkość procesu, wydajność i selektywność przemiany do produktu pożądanego i ubocznych oraz stopień konwersji | |
| 4,0 | potrafi w stopniu dobrym (co najmniej w 71%) wytłumaczyć i w umiarkowanym stopniu opisać większość wpływy parametrów technologicznych na szybkość procesu, wydajność i selektywność przemiany do produktu pożądanego i ubocznych oraz stopień konwersji w umiarkowany sposób | |
| 4,5 | potrafi (co najmniej w 81%) wytłumaczyć większość i opisać wszystkie wpływy parametrów technologicznych na szybkość procesu, wydajność i selektywność przemiany do produktu pożądanego i ubocznych oraz stopień konwersji | |
| 5,0 | potrafi w stopniu bardzo dobrym (co najmniej w 91%) wytłumaczyć i w wyczerpujący sposób opisać wszystkie wpływy parametrów technologicznych na szybkość procesu, wydajność i selektywność przemiany do produktu pożądanego i ubocznych oraz stopień konwersji | |
| TCH_2A_C03_W05 wskazuje najbardziej odpowiednie reaktory (metoda pracy, warunki termiczne, konstrukcyjne, materiał, rozmiar) i rozwiązania do realizacji odpowiedniego procesu technologicznego | 2,0 | nie potrafi wskazać najbardziej odpowiednich reaktorów (metoda pracy, warunki termiczne, konstrukcyjne, materiał, rozmiar) i rozwiązania do realizacji odpowiedniego procesu technologicznego |
| 3,0 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 51%) wskazać najbardziej odpowiednie reaktory (metoda pracy, warunki termiczne, konstrukcyjne, materiał, rozmiar) ale nie potrafi wskazać odpowiedniego rozwiązania dla realizacji odpowiedniego procesu technologicznego | |
| 3,5 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 61%) wskazać najbardziej odpowiednie reaktory (metoda pracy, warunki termiczne, konstrukcyjne, materiał, rozmiar) oraz potrafi wskazać odpowiednie rozwiązania dla realizacji odpowiedniego procesu technologicznego | |
| 4,0 | potrafi w stopniu dobrym (co najmniej w 71%) wskazać najbardziej odpowiednie reaktory (metoda pracy, warunki termiczne, konstrukcyjne, materiał, rozmiar) oraz wskazać odpowiedniego rozwiązania dla realizacji odpowiedniego procesu technologicznego i umiarkowany sposób ją opisać | |
| 4,5 | potrafi (co najmniej w 81%) wskazać najbardziej odpowiednie reaktory (metoda pracy, warunki termiczne, konstrukcyjne, materiał, rozmiar) oraz wskazać odpowiednie rozwiązanie dla realizacji odpowiedniego procesu technologicznego i je opisać | |
| 5,0 | potrafi w stopniu bardzo dobrym (co najmniej w 91%) wskazać najbardziej odpowiednie reaktory (metoda pracy, warunki termiczne, konstrukcyjne, materiał, rozmiar) oraz wskazać odpowiednie rozwiązanie dla realizacji odpowiedniego procesu technologicznego i wyczerpująco je opisać |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_C03_U01 formułuje równania projektowe reaktorów chemicznych w oparciu o wiedzę z zakresu chemii, chemii fizycznej, technologii chemicznej, inżynierii chemicznej i procesowej, ochrony środowiska i przedmiotów specjalnościowych | 2,0 | nie potrafi sformułować równań projektowych reaktorów chemicznych w oparciu o wiedzę z zakresu chemii, chemii fizycznej, technologii chemicznej, inżynierii chemicznej i procesowej, ochrony środowiska i przedmiotów specjalnościowych |
| 3,0 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 51%) sformułować niektóre równania projektowe reaktorów chemicznych, ale nie potrafi ich opisać w oparciu o wiedzę z zakresu chemii, chemii fizycznej, technologii chemicznej, inżynierii chemicznej i procesowej, ochrony środowiska i przedmiotów specjalnościowych | |
| 3,5 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 61%) sformułować niektóre równania projektowe reaktorów chemicznych, ale nie potrafi ich opisać w oparciu o wiedzę z zakresu chemii, chemii fizycznej, technologii chemicznej, inżynierii chemicznej i procesowej, ochrony środowiska i przedmiotów specjalnościowych | |
| 4,0 | potrafi w stopniu dobrym (co najmniej w 71%) sformułować większość równania projektowe reaktorów chemicznych i opisać je w umiarkowany w oparciu o wiedzę z zakresu chemii, chemii fizycznej, technologii chemicznej, inżynierii chemicznej i procesowej, ochrony środowiska i przedmiotów specjalnościowych | |
| 4,5 | potrafi (co najmniej w 81%) sformułować większość równania projektowe reaktorów chemicznych i opisać je w oparciu o wiedzę z zakresu chemii, chemii fizycznej, technologii chemicznej, inżynierii chemicznej i procesowej, ochrony środowiska i przedmiotów specjalnościowych | |
| 5,0 | potrafi w stopniu bardzo dobrym (co najmniej w 91%) sformułować wszystkie równania projektowe reaktorów chemicznych i opisać je w wyczerpujący sposób w oparciu o wiedzę z zakresu chemii, chemii fizycznej, technologii chemicznej, inżynierii chemicznej i procesowej, ochrony środowiska i przedmiotów specjalnościowych | |
| TCH_2A_C03_U02 analizuje i ocenia funkcjonujące rozwiązania techniczne reaktorów chemicznych i wdraża rozwiązania optymalizujące produkcję (niskiej energochłonności, wysokiej jakości produktu, wydajności procesu) | 2,0 | nie potrafi analizować i ocenić funkcjonującego rozwiązania techniczne reaktorów chemicznych i wdraża rozwiązania optymalizujące produkcję (niskiej energochłonności, wysokiej jakości produktu, wydajności procesu) |
| 3,0 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 51%) analizować i oceniać funkcjonujące rozwiązania techniczne reaktorów chemicznych, ale nie potrafi wdrożyć rozwiązania optymalizujące produkcję (niskiej energochłonności, wysokiej jakości produktu, wydajności procesu) | |
| 3,5 | potrafi w stopniu dostatecznym (co najmniej w 61%) analizować i oceniać funkcjonujące rozwiązania techniczne reaktorów chemicznych, ale nie potrafi uzasadnić wdrożonego rozwiązania optymalizujące produkcję (niskiej energochłonności, wysokiej jakości produktu, wydajności procesu) | |
| 4,0 | potrafi w stopniu dobrym (co najmniej w 71%) analizować i oceniać funkcjonujące rozwiązania techniczne reaktorów chemicznych, ale potrafi w umiarkowanym stopniu uzasadnić przydatność wdrożonego rozwiązania optymalizujące produkcję (niskiej energochłonności, wysokiej jakości produktu, wydajności procesu) | |
| 4,5 | potrafi w stopniu dobrym (co najmniej w 81%) analizować i oceniać funkcjonujące rozwiązania techniczne reaktorów chemicznych i potrafi w stopniu dobrym uzasadnić przydatność wdrożonego rozwiązania optymalizujące produkcję (niskiej energochłonności, wysokiej jakości produktu, wydajności procesu) | |
| 5,0 | potrafi w stopniu bardzo dobrym (co najmniej w 91%) analizować i oceniać funkcjonujące rozwiązania techniczne reaktorów chemicznych i potrafi w wyczerpująco uzasadnić przydatność wdrożonego rozwiązania optymalizujące produkcję (niskiej energochłonności, wysokiej jakości produktu, wydajności procesu) |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_C03_K01 prawidłowo identyfikuje, odpowiednio określa priorytety i potrafi rozstrzygnąć dylematy związane z doborem odpowiedniego reaktora i warunków jego pracy | 2,0 | |
| 3,0 | prawidłowo identyfikuje, odpowiednio określa priorytety i potrafi roztrzygać dylematy związane z doborem odpowiedniego reaktora i warunków jego pracy w 51% | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| TCH_2A_C03_K02 rozumie potrzebę kształcenia ustawicznego związanego z pojawieniem sie na rynku nowych rozwiązań konstrukcyjnych reaktorów | 2,0 | |
| 3,0 | potrafi omówić co najmniej jeden nowoczesny reaktor, który nie został omówiony na zajeciach | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- J. Szarawara, J. Skrzypek, Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych, WNT, Warszawa, 1980
- K. Kałucki, B. Michalkiewicz, J. Ziebro, B. Kic, Materiały do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu Reaktory chemiczne, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2005
Literatura dodatkowa
- A. Burghardt, G. Bartelemus, Inżynieria reaktorów chemicznych, PWN, Warszawa, 2001
- B. Tabiś, Zasady inżynierii reaktorów chemicznych, WNT, Warszawa, 2000