Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Technologia organiczna leków, kosmetyków i środków pomocniczych
Sylabus przedmiotu Modelowanie i projektowanie procesów przemysłu chemicznego:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Technologia chemiczna | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Modelowanie i projektowanie procesów przemysłu chemicznego | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Fizykochemii Nanomateriałów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Beata Zielinska <Beata.Zielinska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| 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 1 i 2 |
| W-2 | Fizyka |
| W-3 | Podstawy informatyki |
| W-4 | Chemia fizyczna I |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zdobycie wiedzy z zakresu modelowania i projektowania procesów przemysłu chemicznego. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności w zakresie opracowywania modeli dla procesów technologii chemicznej. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Plany eksperymentalne. Tworzenie planu doświadczenia (plany czynnikowe na dwóch (2k) i trzech (3k) poziomach dla wielu zmiennych (czynników), plan wielopoziomowy – kompozycyjny dla wielu zmiennych). Porównanie liczby doświadczeń wykonywanych zgodnie z planami eksperymentów czynnikowych typu 3k i 2k oraz kompozycyjnych dla różnej liczby zmiennych. Interpretacja geometryczna planu. | 4 |
| T-L-2 | Estymacja parametrów w równaniach regresji liniowej różnego typu dla jednej zmiennej. Estymacja parametrów dla równań regresji wielu zmiennych. Dobór równania regresji o parametrach istotnych statystycznie - metoda regresji krokowej. | 4 |
| T-L-3 | Estymacja parametrów w równaniach nieliniowych. Ekstremum lokalne, czy globalne. Próba poszukiwania odpowiedzi. Modelowanie pracy reaktora rurowego. | 3 |
| T-L-4 | Wykonanie symulacji procesu mieszania benzenu, toluenu i o-ksylenu w programie CHEMCAD. | 2 |
| T-L-5 | Zaliczenie | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do modelowania i symulacji. Typy modeli (empiryczny, analogowy, fizyczny, matematyczny, symulacyjne). Przygotowanie danych do modelowania. Planowanie eksperymentu. | 4 |
| T-W-2 | Wyprowadzanie równań regresji. Równania liniowe. Dobór równania. Statystyczna estymacja przedziałów ufności parametrów. Równania dla wielu zmiennych. Dobór postaci równania i liczby zmiennych. Omówienie procedury „dobierania i odrzucania” metodą regresji krokowej. Równania nieliniowe. Metody estymacji parametrów równania. Metoda Marquardta. Modelowanie fizykochemiczne. Modele reaktora rurowego. | 5 |
| T-W-3 | Model jednowymiarowy z założeniem przepływu tłokowego. Model jednowymiarowy z dodaniem dyspersji wzdłużnej. Model dwuwymiarowy z efektami radialnymi. | 2 |
| T-W-4 | Metody rozwiązywania równań modelujących. Modele heterogeniczne. Stosowalność różnego typu modeli do układów rzeczywistych. | 2 |
| T-W-5 | Modelowanie procesowe - flowsheeting. Wprowadzenie do programu CHEMCAD | 2 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do laboratoriów na podstawie wykładów i dostępnej literatury | 15 |
| A-L-3 | Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu | 20 |
| A-L-4 | Konsultacje u prowadzącego zajęcia | 2 |
| A-L-5 | zapoznanie się z literaturą | 8 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Zapoznanie z literaturą dotyczącą przemiotu | 3 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 8 |
| A-W-4 | Konsultacje | 2 |
| A-W-5 | Udział w egzaminie | 2 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Kontrola postepów realizowanych zadań |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Egzamin |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_C04_W01 wymienia matematyczne metody opisu procesów przemysłu chemicznego oraz przedstawia podstawową wizualizację przeliczanych procesów. | TCH_2A_W02 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-4 | M-1 | S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_C04_U01 wykorzystuje matematyczne metody opisu procesów przemysłu chemicznego; w oparciu o wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu, proponuje własny model dla procesów technologii chemicznej; | TCH_2A_U01, TCH_2A_U02, TCH_2A_U06 | — | — | C-2 | T-L-4, T-L-3, T-L-1, T-L-2 | M-2 | S-1, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_C04_W01 wymienia matematyczne metody opisu procesów przemysłu chemicznego oraz przedstawia podstawową wizualizację przeliczanych procesów. | 2,0 | |
| 3,0 | Na egzaminie pisemnym uzyskał od 50 do 65 punktów procentowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_C04_U01 wykorzystuje matematyczne metody opisu procesów przemysłu chemicznego; w oparciu o wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu, proponuje własny model dla procesów technologii chemicznej; | 2,0 | |
| 3,0 | Na zaliczeniu uzyskał od 50 do 65 punktów procentowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- J. Legras, Praktyczne metody analizy numerycznej, WNT, Warszawa, 1974
- J. Czermiński, A. Iwasiewicz, Z. Paszek, A. Sikorski, Metody statystyczne w doświadczalnictwie chemicznym, PWN, Warszawa, 1974
- R.J. Kaleńczuk, Podstawy Informatyki dla chemików technologów, Szczecin, 1993
- R.J. Kaleńczuk, Podstawy flowsheetingu – materiały do wykładu, Politechnika Szczecińska, Szczecin, 2002
Literatura dodatkowa
- V.V. Nalimov, V.A. Cernova, Statystyczne metody planowania doświadczeń ekstremalnych, WNT, Warszawa, 1967
- N.R. Draper, H. Smith, Analiza regresji stosowana, PWN, Warszawa, 1973
- -, Opis producenta wybranego programu statystycznego, 2011