Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S2)
specjalność: Inżynieria bioprocesowa
Sylabus przedmiotu Mieszanie i mieszalniki:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mieszanie i mieszalniki | ||
| Specjalność | Inżynieria procesowa | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Joanna Karcz <Joanna.Karcz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Magdalena Cudak <Magdalena.Cudak@zut.edu.pl>, Anna Kiełbus-Rąpała <Anna.Kielbus-Rapala@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy inżynierii procesowej |
| W-2 | Podstawy aparatury procesowej |
| W-3 | Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z wiedzą w zakresie mieszania płynów i mieszalników |
| C-2 | Ukształtowanie u studentów umiejętności doboru i projektowania mieszalników o różnym zastosowaniu w obszarze inżynierii procesowej |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Student wykonuje obliczenia projektowe w zakresie jednego z wymienionych tematów projektowych (1) Mieszalnik z płaszczem grzejnym; (2) Mieszalnik z wężownicą; (3) Mieszalnik z mieszadłem szybkoobrotowym; (4) Mieszalnik z mieszadłem wolnoobrotowym; (5) Mieszalnik do mieszania układu ciecz-ciało stałe; (6) Mieszalnik do mieszania układu ciecz-gaz; (7) Mieszalnik do mieszania układu ciecz-ciecz; (8) Mieszalnik do mieszania układu trójfazowego | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Pojęcia podstawowe i definicje. Liczby kryterialne uzywane w procesach mieszania. Obliczanie lepkości płynu w mieszalniku. | 2 |
| T-W-2 | Przegląd typów mieszadel, rodzajów zbiorników. Napędy. Wały. Przekładnie. | 2 |
| T-W-3 | Wpływ parametrów geometrycznych aparatu na moc mieszania. Charakterystyki mocy różnych mieszadeł | 2 |
| T-W-4 | Rozkłady prędkości cieczy w mieszalniku. Cyrkulacja cieczy w mieszalniku. Wydajność pompowania mieszadeł. | 2 |
| T-W-5 | Czas mieszania. Homogenizacja płynu w mieszalniku. | 2 |
| T-W-6 | Przykłady obliczeniowe mieszania płynów newtonowskich i nienewtonowskich w zakresie burzliwego, przejściowego i laminarnego przepływu płynu w mieszalniku | 6 |
| T-W-7 | I kolokwium | 1 |
| T-W-8 | Warunki wytwarzania zawiesiny. Warunki wytwarzania emulsji. Warunki rozpraszania gazu w cieczy. Układy trójfazowe. Powierzchnia międzyfazowa układu rozproszonego. Obliczanie średnicy kropel i pęcherzyków gazu. | 3 |
| T-W-9 | Wymiana ciepła w mieszalnikach cieczy. Modelowanie wymiany ciepła. | 2 |
| T-W-10 | Wymiana masy w mieszalnikach cieczy. Obliczanie współczynników wnikania masy. | 2 |
| T-W-11 | Mieszanie materiałów ziarnistych. Mechanizmy mieszania. Podstawowe konstrukcje mieszalników materiałów ziarnistych | 2 |
| T-W-12 | Mieszanie z reakcją chemiczną. Mikromieszanie. Mezomieszanie. Skale mieszania. Przykłady obliczeniowe | 3 |
| T-W-13 | II kolokwium | 1 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach projektowych i wykonanie obliczeń zgodnie z wybranym przez studenta tematem projektu | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w wykładach | 30 |
| A-W-2 | studiowanie zalecanej literatury | 10 |
| A-W-3 | samodzielna analiza przykładów obliczeniowych | 10 |
| A-W-4 | przygotowanie się studenta do zaliczenia dwóch kolokwiów | 10 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład - Metody podające: wykład informacyjny |
| M-2 | Projekt - metody praktyczne: metoda projektów |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Wykład - zaliczenie w formie pisemnej dwóch kolokwiów |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie wykładu jako średnia ocena z dwóch pozytywnych ocen, uzyskanych na kolokwiach pisemnych |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Projekt - zaliczenie na podstawie samodzielnie wykonanego projektu oparte na stopniu zgodności zrealizowanego projektu z wcześniej ustalonymi wymaganiami, dotyczącymi miedzy innymi, poprawności obliczeń |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C03-03_W05 student ma uporządkowaną, podbudowana teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą procesy mieszania | ICHP_2A_W05 | — | — | C-1 | T-W-4, T-W-5, T-W-8, T-W-10, T-W-9, T-W-11, T-W-12, T-W-3, T-W-1 | M-1 | S-1 |
| ICHP_2A_C03-03_W09 student ma pogłębioną wiedzę na temat metod i technik stosowanych przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich w zakresie mieszania | ICHP_2A_W09 | — | — | C-1, C-2 | T-P-1, T-W-6 | M-1, M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C03-03_U19 student potrafi zaprojektować urządzenie lub aparat stosowane do mieszania różnych układów | ICHP_2A_U19 | — | — | C-2 | T-P-1 | M-2 | S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C03-03_K01 student rozumie potrzebę dokształcania się w zakresie złożonych procesów mieszania oraz rozwiązan aparaturowych | ICHP_2A_K01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-12 | M-1, M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C03-03_W05 student ma uporządkowaną, podbudowana teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą procesy mieszania | 2,0 | student nie wykazuje się uporządkowaną wiedzą ogólną obejmującą procesy mieszania |
| 3,0 | student potrafi charakteryzować w stopniu podstawowym procesy mieszania wymienione w treściach programowych | |
| 3,5 | student potrafi charakteryzować w stopniu więcej niż podstawowym procesy mieszania wymienione w treściach programowych | |
| 4,0 | student potrafi charakteryzować w szerokim stopniu procesy mieszania wymienione w treściach programowych | |
| 4,5 | student potrafi charakteryzować w szerokim stopniu procesy mieszania wymienione w treściach programowych i objaśniać mechanizmy tych procesów | |
| 5,0 | student potrafi charakteryzować w szerokim stopniu procesy mieszania wymienione w treściach programowych i objaśniać wyczerpująco mechanizmy tych procesów | |
| ICHP_2A_C03-03_W09 student ma pogłębioną wiedzę na temat metod i technik stosowanych przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich w zakresie mieszania | 2,0 | student nie zna metod i technik stosowanych przy rozwiązywaniu zadań inżynierskich w zakresie mieszania |
| 3,0 | student potrafi scharakteryzować podstawowe metody i techniki stosowane przy rozwiązywaniu zadań inżynierskich w zakresie mieszania | |
| 3,5 | student potrafi scharakteryzować różne metody i techniki stosowane przy rozwiązywaniu zadań inżynierskich w zakresie mieszania | |
| 4,0 | student potrafi wyczerpująco scharakteryzować różne metody i techniki stosowane przy rozwiązywaniu zadań inżynierskich w zakresie mieszania | |
| 4,5 | student potrafi wyczerpująco scharakteryzować różne metody i techniki stosowane przy rozwiązywaniu zadań inżynierskich w zakresie mieszania oraz potrafi zaproponować właściwą metodę do rozwiązania określonego zadania | |
| 5,0 | student potrafi wyczerpująco scharakteryzować różne metody i techniki stosowane przy rozwiązywaniu zadań inżynierskich w zakresie mieszania, potrafi zaproponować właściwą metodę do rozwiązania określonego zadania oraz potrafi uzasadnic ten wybór |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C03-03_U19 student potrafi zaprojektować urządzenie lub aparat stosowane do mieszania różnych układów | 2,0 | student nie potrafi zaprojektować urządzenia lub aparatu stosowanego do procesu mieszania |
| 3,0 | student potrafi zaprojektować urządzenie lub aparat stosowany do procesu mieszania i potrafi wykonać podstawową dokumentację | |
| 3,5 | student potrafi zaprojektować urządzenie lub aparat stosowany do procesu mieszania i potrafi wykonać odpowiednią dokumentację | |
| 4,0 | student potrafi zaprojektować urządzenie lub aparat stosowany do procesu mieszania,i potrafi wykonać odpowiednią dokumentację i przedyskutować zalety i wady proponowanego rozwiązania | |
| 4,5 | student potrafi zaprojektować urządzenie lub aparat stosowany do procesu mieszania,i potrafi wykonać odpowiednią dokumentację i przedyskutować szczegółowo zalety i wady proponowanego rozwiązania | |
| 5,0 | student potrafi zaprojektować urządzenie lub aparat stosowany do procesu mieszania,i potrafi wykonać odpowiednią dokumentację i przedyskutować zalety i wady proponowanego rozwiązania na tle innych rozwiązań technicznych |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C03-03_K01 student rozumie potrzebę dokształcania się w zakresie złożonych procesów mieszania oraz rozwiązan aparaturowych | 2,0 | student nie rozumie potrzeby dokształcania się w zakresie procesów mieszania i stosowanej do tych procesów aparatury |
| 3,0 | student rozumie w stopniu podstawowym potrzebę dokształcania się w zakresie procesów mieszania i stosowanej do tych procesów aparatury | |
| 3,5 | student rozumie w stopniu więcej niż podstawowym potrzebę dokształcania się w zakresie procesów mieszania i stosowanej do tych procesów aparatury | |
| 4,0 | student rozumie w szerokim stopniu potrzebę dokształcania się w zakresie procesów mieszania i stosowanej do tych procesów aparatury | |
| 4,5 | student rozumie w szerokim stopniu potrzebę dokształcania się w zakresie procesów mieszania i stosowanej do tych procesów aparatury oraz wykazuje aktywną postawę w kierunku śledzenia trendów w budowie aparatów stosowanych w procesach mieszania | |
| 5,0 | student rozumie w szerokim stopniu potrzebę dokształcania się w zakresie procesów mieszania i stosowanej do tych procesów aparatury oraz wykazuje bardzo aktywną postawę w kierunku śledzenia trendów w budowie aparatów stosowanych w procesach mieszania |
Literatura podstawowa
- Stręk F., Mieszanie i mieszalniki, WNT, Warszawa, 1981
- Kamieński J., Mieszanie układów wielofazowych, WNT, Warszawa, 2004
- Kuncewicz Cz., Mieszanie cieczy wysokolepkich. Podstawy procesowe, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2012
- Harnby N., Edwards M.F., Nienow A.W., Mixing in the process industries, Butterworth-Heinemann Ltd., Oxford, London, 1992
Literatura dodatkowa
- Cudak M., Eksperymentalna i numeryczna analiza procesów przenoszenia w układzie biofaza - ciecz - gaz w bioreaktorze z mieszadłem, BEL studio, Warszawa, 2016
- Jasińska M., Bałdyga J., Mixing and processing of liquids in rotor - stator devices, LAP Lambert Academic Publishing, Saarbrucken, Deutschland, 2014