0310-TCH-S1-020 - Instytut Chemii UŚ

Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 1
Kierunek i poziom studiów: Technologia chemiczna, poziom pierwszy
Sylabus modułu: Technologia chemiczna - surowce i procesy (0310-TCH-S1-020)
Nazwa wariantu modułu (opcjonalnie):
1. Informacje ogólne
koordynator modułu
rok akademicki
semestr
forma studiów
sposób ustalania oceny
końcowej modułu
informacje dodatkowe
Prof. UŚ dr hab. Wojciech Pisarski
2014/2015
IV (letni)
stacjonarne
średnia arytmetyczna z poszczególnych sposobów weryfikacji efektów kształcenia
2. Opis zajęć dydaktycznych i pracy studenta
Nazwa:
Kod:
Wykład
0310-TCH-S1-020 _fs_1
prowadzący
prof. UŚ dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ dr hab. inż. Ewa-Schab-Balcerzak,
dr hab. inż. Joanna Pisarska
grupa(-y)
treści zajęć
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).
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
Jak w opisie modułu
45
30
Praca ze wskazaną literaturą obejmująca samodzielne przyswojenie wiedzy odnośnie
zagadnień wskazanych na wykładzie. Przygotowanie do egzaminu.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
str. 2
Wykład raz w tygodniu (3h).
1. K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek, Technologia chemiczna. Przemysł
nieorganiczny. Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 2013
2. E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, tomy 1-2, WNT,
Warszawa, 2008
3. K. Schmidt-Szałowski, J. Sentek, Podstawy technologii chemicznej. Organizacja procesów
produkcyjnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2001
1. E. Kociołek-Balawejder, Technologia chemiczna nieorganiczna – wybrane zagadnienia.
Wydawnictwo Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu 2013
2. J. Pielichowski, A. Puszyński, Technologia tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa, 2003
3. K. Schmidt-Szałowski, J. Sentek, J. Raabe, E. Bobryk, Podstawy technologii chemicznej. Procesy w
przemyśle nieorganicznym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2005
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
nazwa
Laboratorium
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
kod
0310-TCH-S1-020
_fs_2
Pracownicy i doktoranci Zakładu Chemii Materiałów i Technologii Chemicznej
Ćwiczenia laboratoryjne obejmują zagadnienia związane z istotnymi problemami technologii
chemicznej.
Treści merytoryczne:
1.Zapoznanie się z obowiązującą symboliką podstawowej aparatury chemicznej i
ogólnym sposobem jej działania (4,5 h).
2. Wykonywanie analizy składu zadanej mieszaniny gazów (4,5 h).
3. Wykonywanie analizy wody. Oznaczanie parametrów charakterystyki wody:
twardości, utlenialności, tlenu, amoniaku, siarczanów, chlorków (9 h).
4. Wykonanie syntezy wybranego polimeru zadaną metodą polimeryzacji np.
rozpuszczalnikowo - strąceniową (4,5 h).
5. Recykling polimerów np. PET oraz zapoznanie się z metodami identyfikacji polimerów
(4,5 h).
6. Wyznaczanie wybranych właściwości mechanicznych polimerów dla wykonanych kształtek
(4,5 h).
7. Wyznaczanie masy cząsteczkowej polimerów metodą wiskozymetryczną ( 4,5 h).
8. Wyznaczanie stałej równowagi dla reakcji odwracalnej (4,5 h).
9. Otrzymywanie nawozów sztucznych na przykładzie superfosfatu. Oznaczanie zawartości
P2O5 rozpuszczalnego w wodzie metodą molibdenianową (4,5 h).
Jak w opisie modułu
45
30
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
opis pracy
własnej studenta
organizacja zajęć
literatura
obowiązkowa
str. 3
Praca ze wskazaną literaturą obejmującą samodzielne przyswojenie wiedzy odnośnie
zagadnień wymaganych do kolokwiów
Ćwiczenia obejmują 45 h: 10 x 4,5 h.
1. Kuczyński W., Podręcznik do ćwiczeń z technologii chemicznej, PWN Warszawa
(1974)
2. Kuczyński W., Ćwiczenia z technologii chemicznej, PWN Warszawa (1974)
3. Tokarzewski L., Zarys chemii i technologii węglowodorów i ich pochodnych, WSP
Katowice (1968)
4. Tokarzewski l., Wybrane dzialy technologii chemicznej nieorganicznej, UŚ Katowice
(1974)
5. Praca pod red. Machockiego A., Technologia chemiczna – ćwiczenia laboratoryjne,
Wydawnictwo UMCS Lublin (2002)
6. Tokarzewski L. Chemia i technologia związków wielkocząsteczkowych
oraz
półproduktów do ich syntezy t. 1 i 2, Wydawnictwo UŚ (1984)
7. Kalińska D., Płochocka K., Zmiękczacze tworzyw sztucznych, PWNT Warszawa (1965)
8. Łada Z. Różycki C., . Analiza techniczna i instrumentalna, PWSZ, Warszawa (1971)
9. Praca zbiorowa pod red. Z. Florjanczyka i ST. Penczka, Chemia polimerów t. I, II, III,
Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa !997
literatura
uzupełniająca
1. J. Kępiński Technologia chemiczna nieorganiczna, PWN Warszawa (1984)
2. Praca zbiorowa pod red. W.W. Korszaka, Technologia tworzyw sztucznych, WNT,
tłum. z rosyjskiego, Warszawa (1981)
3. Jan F. Rabek, Współczesna wiedza o polimerach, Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa 2008
4. Tokarzewski L., Borek J., Pietranek W., Procesy jednostkowe w technologii
chemicznej, Wydawnictwo UŚ Katowice (1994)
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
nazwa
Konsultacje
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej studenta
kod
0310-TCH-S1-020
_fs_3
prof. UŚ dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ dr hab. inż. Ewa-Schab-Balcerzak,
dr hab. inż. Joanna Pisarska oraz pracownicy i doktoranci prowadzący zajęcia
laboratoryjne
Pomoc w rozwiązywaniu bieżących trudności wynikających z realizacji treści programowych
modułu Technologia chemiczna - surowce i procesy
Jak w opisie modułu
7,5
0
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
organizacja zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
str. 4
Konsultacje indywidualne zgodnie z ogólnodostępnymi planami
Taka jaką podano dla poszczególnych form zajęć
Jak wyżej
3. Opis sposobów weryfikacji efektów kształcenia modułu
nazwa
kod
Egzamin
0310-TCH-S1-020 _w_1
0310-TCH-S1-020 _fs_1
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
prof. UŚ dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ dr hab. inż. Ewa-Schab-Balcerzak,
przeprowadzająca(- dr hab. inż. Joanna Pisarska
e) weryfikację
grupa(-y)
Wiedza w oparciu o wykłady omawiające zagadnienia dotyczące technologii chemicznej
oraz wskazaną literaturę.
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
Skala ocen:
51 - 60% prawidłowych odpowiedzi – 3,0
61 - 70% prawidłowych odpowiedzi – 3,5
71 - 80% prawidłowych odpowiedzi – 4,0
81 - 90% prawidłowych odpowiedzi – 4,5
91 - 100% prawidłowych odpowiedzi – 5,0
Egzamin pisemny. Forma: pytania otwarte. Czas trwania 90 minut.
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
nazwa
Kolokwium pisemne
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca
weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
kod
0310-TCH-S1-020_w_2
0310-TCH-S1-020_fs_2
Pracownicy i doktoranci Zakładu Chemii Materiałów i Technologii Chemicznej
Wiedza z zakresu zagadnień obejmujących jedno ćwiczenie dotyczące symboli aparatury
chemicznej
Na kolokwium obowiązuje 30 symboli.
Skala ocen:
Bez błędu
5
1 błąd
4,5
2 błędy
4,0
3 błędy
3,5
4 błędy
3,0
5 błędów
nie zaliczone
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
nazwa
str. 5
Jedno kolokwium w semestrze. Czas trwania 30 minut
kod
Odpowiedź ustna
0310-TCH-S1-020 _w_3
kod(-y) zajęć
0310-TCH-S1-020_fs_2
osoba(-y)
Pracownicy i doktoranci Zakładu Chemii Materiałów i Technologii Chemicznej
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
Wiedza zawarta w podanych zagadnieniach do przyswojenia
merytoryczne
1. Paliwa stałe, ciekłe i gazowe – geneza i właściwości, odgazowanie i zagazowanie
paliw stałych, gaz koksowniczy, powietrzny i generatorowy, generatory, odpylanie
gazów przemysłowych, suche metody odsiarczania gazów. Gaz ziemny, wartość
opałowa i ciepło spalania, wzory empiryczne (Frosta, Dulonga), wykres Ostwalda,
bomba kalorymetryczna, oznaczanie wartości opałowej paliw stałych, ciekłych i
gazowych, bilans cieplny aparatu Junkersa, benzyny i liczba oktanowa, oleje pędne i
liczba cetanowa, przeliczanie liczby oktanowej na cetanową i odwrotnie.
Absorpcyjne metody oznaczania gazów: CO, O2, CO2, aparat Orsata prosty i
zmodyfikowany (11 płuczek), łącznie z reakcjami zachodzącymi w czasie oznaczania,
inne analizatory gazów – waga pierścieniowa, analizatory absorpcyjne, magnetyczne,
konduktometryczne, kolorymetryczne, obliczanie składu mieszanin gazowych, układy
do spalań CH4 + H2.
2. Nawozy sztuczne: fosforowe, azotowe i mieszane inne nawozy sztuczne, analiza
nawozów fosforowych.
Dynamika płynów, rodzaje płynów jednorodnych, rodzaje przepływomierzy –
kalibrowanie, teoria kolumny fluidyzacyjnej, prędkość krytyczna, zastosowanie
fluidyzacji.
3. Właściwości wody, uzdatnianie, odsalanie wody morskiej, oznaczanie twardości –
jednostki, metody zmiękczania, oznaczanie: BZT, utlenialność, O2, CO2, Cl-, NH3, SO42-,
NO2-, NO3-, SiO32-, Ca, Mg, Fe, Mn. odkrzemianie, jonity, woda utleniona, H2O2. Reakcje
odwracalne i nieodwracalne, teoria katalizy i katalizatory, reakcja estryfikacji, sposoby
badania kinetyki reakcji, stała równowagi reakcji chemicznej K.
4. Podział tworzyw, rodzaje tworzyw, analiza jakościowa tworzyw, wzory: estry i etery
celulozy, kauczuki naturalne i syntetyczne, fenoplasty, aminoplasty, tioplasty, tworzywa
silikonowe, epoksydy, poliamidy, poliestry alkilowe i arylowe, poliolefiny, tworzywa
winylowe, poliuretany, poliwęglany, polisulfony, poliimidy. Otrzymywanie akrylonitrylu i
poliakrylonitrylu.
Polimeryzacja, kopolimeryzacja, telomeryzacja, polikondensacja, polirekombinacja,
poliaddycja, cyklopolimeryzacja, katalizatory (inicjatory), rozpuszczalniki, regulatory
masy cząsteczkowej, efekty indukcyjne, polimery izo-, syndio-, aktyczne (przykłady
otrzymywania) zakańczanie łańcucha polimeru, praktyka prowadzenia procesów
polireakcyjnych, stopień polimeryzacji i polikondensacji, rozcieńczone roztwory
polimerów, metody oznaczania masy cząsteczkowej, liczba Fikentschera.
Stany fizyczne polimerów, polimery krystaliczne, metody formowania tworzyw:
nanoszenie, formowanie bezciśnieniowe, laminowanie, wytłaczanie, prasowanie,
wtryskiwanie, walcowanie, kalandrowanie, plastyfikacja tworzyw, plastyfikatory i ich
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
str. 6
podział ze względu na budowę, napełniacze, stabilizatory. Oznaczanie właściwości
fizycznych, chemicznych, mechanicznych, termicznych i elektrycznych (temperatury
charakterystyczne) tworzyw sztucznych, TG, DTG, DTA.
Oceniana jest znajomość zagadnień z wymagań merytorycznych. 5 pytań sprawdzających,
3 odpowiedzi pozytywne wymagane na zaliczenie.
Skala ocen za uzyskane odpowiedzi pozytywne:
5 - 5,0
4 - 4,0
3 - 3,0
poniżej 3 - nie zaliczone
4 odpowiedzi ustne
Student ma 5 min. czasu na przygotowanie odpowiedzi po zadaniu 5 pytań przez
prowadzącego.
informacje
dodatkowe
nazwa
Sprawozdanie
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
kod
0310-TCH-S1020_w_4
0310-TCH-S1-020_fs_2
Pracownicy i doktoranci Zakładu Chemii Materiałów i Technologii Chemicznej
Sprawozdanie powinno zawierać prawidłowy opis przebiegu eksperymentu, obliczenia oraz
właściwie wyciągnięte wnioski.
Warunkiem zaliczenia (bez oceny cyfrowej) jest sprawozdanie, które zawiera prawidłowy
opis przebiegu eksperymentu, obliczenia oraz właściwie wyciągnięte wnioski, zgodnie z
podanymi wcześniej wymaganiami merytorycznymi.
Zaliczenie sprawozdań z przeprowadzonych eksperymentów przez prowadzącego.
Student oddaje sprawozdanie w terminie 1 tygodnia od wykonania ćwiczeń, a prowadzący
sprawdza w terminie 1 tygodnia od jego otrzymania.
informacje
dodatkowe
nazwa
Ocenianie ciągłe
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
kod
0310-TCH-S1020_w_5
0310-TCH-S1-020_fs_2
Pracownicy i doktoranci Zakładu Chemii Materiałów i Technologii Chemicznej
Wiedza z zakresu zagadnień obejmujących ćwiczenia laboratoryjne
Bieżąca ocena umiejętności praktycznych pracy w laboratorium oraz stopnia wykorzystania
nabytej wiedzy
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
informacje
dodatkowe
str. 7