Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Modelowanie procesów technologicznych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Robert Grabarczyk
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Technologia Chemiczna
Grupa przedmiotów:
Wspólne dla kierunku
Kod przedmiotu:
CN2A_12
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Projekty- 30, przygotowanie do zajęć- 15, przygotowanie do kolokwium- 15, zaliczenie projektu- 15, razem 75 godzin
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Projekty - 30 h; Razem - 30 h = 1,2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Projekty- 30, przygotowanie do zajęć- 15, przygotowanie do kolokwium- 15, zaliczenie projektu – 15, razem 75 godzin=3 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt20h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
Projekty 10-15.
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest uzyskanie przez studenta wiedzy i umiejętności w zakresie modelowania fizycznego i matematycznego w technologii chemicznej. Budowę modeli matematycznych i algorytmy obliczeń poparto przykładami dla wybranych operacji i procesów jednostkowych oraz wykorzystując komercyjny program Chemcad wykonano projekt konkretnej technologii przemysłowej w ramach, którego wykonano symulacje i optymalizacje procesów pośrednich i technologii, jako całości.
Treści kształcenia:
P1 - Podstawowe definicje modelowania fizycznego i matematycznego, symulacji i optymalizacji. Budowa i uwarunkowania modelu matematycznego. P2 - Równania wykorzystywane w modelowaniu: ogólne bilanse (masy, energii, pędu), równania konstytutywne, termodynamiczne, kinetyczne i inne. Nabór danych dla wielkości technologicznych wyznaczanych doświadczalnie i metodami obliczeniowymi. P3 - Metody matematyczne stosowane w obliczeniach numerycznych w modelowaniu procesów technologii chemicznej. P4 - Przykład modelowania i algorytm obliczeń przemian fizycznych - modelowanie równowagi fazowej ciecz-para. P5 - Przykład modelowania i algorytm obliczeń przemian chemicznych - modelowanie procesu reformingu gazu ziemnego (1). P6 - Kolokwium z omówionych zagadnień o modelowaniu. P7 - Projekt instalacji przemysłowej opartej o program Chemcad (1) – założenia projektowe ( cel projektu, opis wybranej technologii, w tym reakcje chemiczne, schemat blokowy (ideowy), wybór parametrów procesu, uwarunkowania bezpieczeństwa i środowiska). Budowa schematu ikonowego. P8 - Projekt instalacji przemysłowej opartej o Chemcad (2) – wprowadzenie strumieni i parametryzacja procesów i operacji jednostkowych wybranej technologii przemysłowej, obliczenia (stosowanie flowsheetingu (arkusza kalkulacyjnego) do symulacji i optymalizacji przemian) i dyskusja bilansu energetycznego. P9 - Projekt instalacji przemysłowej opartej o Chemcad (3) - warianty ulepszające technologię, czyli optymalizacja parametryczna. P10 - Zaliczenie projektu.
Metody oceny:
1. Obecność na zajęciach będzie sprawdzana. W trakcie semestru dopuszczalne są dwie nieobecności usprawiedliwione. Nie dopuszcza się nieobecności nieusprawiedliwionej. Usprawiedliwienia nieobecności dokonuje prowadzący zajęcia na podstawie pisemnego usprawiedliwienia przedstawionego przez studenta. Usprawiedliwienie należy przedstawić w terminie 14 dni od dnia nieobecności bądź na najbliższym zjeździe. 2. Efekty uczenia się przypisane do przedmiotu będą weryfikowane poprzez wykonanie i obronę zadania projektowego oraz opracowanie zagadnienia teoretycznego, które będą poddawane ocenie. Dopuszcza się wykonywanie prac w grupach kilkuosobowych. 3. Zaliczenie w oparciu o oceny punktowe za aktywność na zajęciach, opracowanie zagadnienia teoretycznego oraz za wykonanie i obronę projektu. Punktacja łączna = 0,1*(punkty za aktywność) + 0,2*(punkty za opracowanie teoretyczne) + 0,7*(punkty za wykonanie i obronę projektu). Zaliczenie przedmiotu od 50% łącznej liczby punktów możliwych do zdobycia. Przelicznik punktacji na otrzymaną ocenę: 0 – 49% dwa; 50 – 60% trzy; 61 – 70% trzy i pół; 71 – 80% cztery; 81 – 90% cztery i pół; 91 – 100% pięć. 4. Ocena z danego zadania projektowego jest przekazywana do wiadomości studentów za pośrednictwem USOS lub Moodle najpóźniej 7 dni po terminie wykonania zadania. W przypadku, gdy student nie otrzyma wymaganej do zaliczenia przedmiotu liczby punktów jest zobowiązany do poprawy zadania projektowego w terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia. 5. Student bądź grupa studentów w trakcie wykonywania zadania projektowego mają prawo korzystać ze wszystkich materiałów pomocniczych udostępnionych przez prowadzącego bądź materiałów przyniesionych przez studenta i uznanych przez prowadzącego za zalecane lub niezbędne do wykonania danego zadania projektowego. Zadania projektowe wykonuje się z wykorzystaniem komputerów będących na wyposażeniu sal, w których odbywają się zajęcia. 6. Jeżeli podczas wykonywania zadania projektowego zostanie stwierdzona niesamodzielność pracy studenta/grupy studentów lub korzystanie przez niego/nich z materiałów lub urządzeń innych niż dozwolone w regulaminie przedmiotu, student uzyskuje ocenę niedostateczną i traci prawo do zaliczenia przedmiotu w jego bieżącej realizacji. 7. Rejestrowanie dźwięku i obrazu przez studentów w trakcie zajęć jest zabronione. 8. Prowadzący zajęcia umożliwia studentowi wgląd do wykonanych przez niego prac projektowych do końca danego roku akademickiego w terminach konsultacji.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Elnashaie S.S.E. H., Garhyan P., Conservation equations and modeling of chemical and biochemical processes, Marcel Dekker, Inc. New York, 2003. 2. Górski J., Modelowanie właściwości i procesów cieplno-przepływowych gazu rzeczywistego, Wyd. Politechniki Rzeszowskiej, 1997. 3. Huettner M., Szembek M., Krzywda R., Metody numeryczne w typowych problemach inżynierii procesowej, Wyd. Politechniki Warszawskiej 1999. 4. Luyben W. L., Modelowania, symulacja i sterowanie procesów przemysłu chemicznego, cz. I i II, Warszawa WNT, 1976. 5. Tarnowski W., Bartkiewicz, S., Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa dynamicznych procesów ciągłych, Wyd. Politechniki Koszalińskiej.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01_01
Ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P1-P10)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_W01_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01
Efekt W07_01
Potrafi wykorzystać programy komputerowe do obliczeń właściwości substancji i opisu zjawisk oraz symulacji procesów technologicznych.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P3-P5), (P7-P9)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_W07_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W07
Efekt W03_02
Ma wiedzę z zakresu tworzenia modeli zjawisk i procesów w technologii chemicznej.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P1-P5).
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_W03_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01_01
Potrafi na potrzeby projektu pozyskać dane literaturowe z różnych źródeł (internet, piśmiennictwo, bazy danych, patenty, etc.), weryfikować, analizować i interpretować.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P2)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U01_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01
Efekt U07_01
Potrafi obsługiwać anglojęzyczne programy wykorzystywane w projektowaniu technologii chemicznej, takie jak Chemcad czy Aspen.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P7-P9)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U07_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U07
Efekt U09_01
Potrafi obliczać analitycznie wykorzystując znajomość termodynamiki, kinetyki oraz zjawiska transportowe plus metody matematyczne oraz w środowisku pakietu Chemcad dla wybranych operacji fizycznych i reaktorów.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P1-P5), (P7-P9)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U09_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09
Efekt U09_02
Umie zbudować uproszczone modele matematyczne w oparciu o prawa fizyki i chemii, włącznie z zastosowaniem aparatu matematycznego, oraz wykorzystać je i modele komercyjne do rozwiązań problematyki technologii chemicznej.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P1-P5), (P7-P9)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U09_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09
Efekt U15_02
Potrafi rozwiązać analitycznie i numerycznie różne zadania technologiczne dotyczące: bilansu masy, bilansu ciepła, relacji termodynamicznych, kinetyki, obliczeń dla reaktorów okresowych i przepływowych, fizykochemicznej i ekonomicznej prostych technologii chemicznych i inne.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P1-P5), (P7-P9)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U15_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U15
Efekt U16_01
Potrafi za pomocą wytycznych programu Chemcad zaprojektować proces technologiczny według własnego doboru reagentów, przemian procesowych i aparatury.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P7-P9)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U16_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U16