Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Podstawy projektowania reaktorów chemicznych

Koordynator przedmiotu:

dr hab. inż. Magdalena Jasińska, profesor uczelni

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia I stopnia

Program:

Inzynieria Chemiczna i Procesowa

Grupa przedmiotów:

Obowiązkowe

Kod przedmiotu:

1070-IC000-ISP-708

Semestr nominalny:

7 / rok ak. 2022/2023

Liczba punktów ECTS:

3

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 45 2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji, egzaminów, sprawdzianów etc. 15 3. Godziny pracy samodzielnej studenta w ramach przygotowania do zajęć oraz opracowania sprawozdań, projektów, prezentacji, raportów, prac domowych etc. 13 4. Godziny pracy samodzielnej studenta w ramach przygotowania do egzaminu, sprawdzianu, zaliczenia etc. 15 Sumaryczny nakład pracy studenta 88

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

-

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

-

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład0h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium0h
• Projekt45h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Znajomość podstaw wymiany pędu, masy i ciepła.

Limit liczby studentów:

brak

Cel przedmiotu:

1. Nabycie praktycznej umiejętności przewidywania przebiegu reakcji chemicznych, homogenicznych i heterogenicznych w reaktorach chemicznych, w tym na stopień przemiany i selektywność. 2. Nabycie umiejętności przewidywania wpływu transportu masy i mieszania na pracę reaktora. 3. Nabycie umiejętności oceny stabilności pracy reaktora.

Treści kształcenia:

Ćwiczenia projektowe 1. Określenie równania kinetycznego reakcji ciecz-ciecz. 2. Bilansowanie materiałowe i cieplne reaktorów okresowego, półokresowego i przepływowego. 3. Obliczenia projektowe reaktora gaz-ciecz. 4. Określanie stopnia przemiany dla układu płyn-ciało stałe.

Metody oceny:

1. kolokwium 2. referat 3. sprawozdanie 4. dyskusja 5. seminarium

Egzamin:

nie

Literatura:

1. J. Bałdyga, J.R. Bourne, Turbulent Mixing and Chemical Reactions, Willey, 1999. 2. A. Burghardt, G. Bartelmus, Inżynieria Reaktorów Chemicznych, PWN, 2001. 3. J. Szarawara, J. Skrzypek, A. Gawdzik, Podstawy Inżynierii Reaktorów Chemicznych, 2nd ed., WNT, 1991. 4. O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 3rd ed., J. Wiley, 1998. 5. P.V. Danckwerts, Gas-Liquid Reactors, Mc Graw-Hill, 1970. 6. R. Aris, Introduction to the Analysis of Chemical Reactors, Prentice Hall, 1965. 7. H. Scott Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall, 1999. 8. J.E. Bailey, D.F. Ollis, Biochemical Engineering Fundamentals, 2nd ed., Mc Graw-Hill, 1986.

Witryna www przedmiotu:

-

Uwagi:

Przedmiot jest realizowany w formie ćwiczeń projektowych (15 zajęć po 3 godz.), na których obecność jest obowiązkowa. Weryfikacja osiągnięcia efektów uczenia się jest dokonywana na podstawie wykonania oraz zaliczenia (obrony) czterech projektów, w terminach wyznaczonych przez prowadzącego zajęcia, przy czym warunkiem dopuszczenia do zaliczenia projektu jest jego wykonanie i przedłożenie do oceny prowadzącemu zajęcia. Każdy projekt jest oceniany jest w skali od 0 do 10 punktów w tym wykonanie projektu od 0 do 2 punktów, a zaliczenie projektu od 0 do 8 punktów. Zaliczenie projektu ma charakter kolokwium pisemnego, przy czym na każdym kolokwium są 2 zadania do rozwiązania. W przypadku niezaliczenia ćwiczeń projektowych w terminie normalnym przewidziane jest pisemne zaliczenie poprawkowe na ostatnich zajęciach w semestrze. Zaliczenie poprawkowe obejmuje 4 zadania, odpowiadające bezpośrednio tematyce każdego z 4 wykonywanych w semestrze projektów. Warunkiem przystąpienia do zaliczenia poprawkowego jest zaliczenie każdego z wykonywanych w ramach przedmiotu projektów, na co najmniej 1 punkt. Na wszystkich zaliczeniach pisemnych studenci mogą posiadać jedynie klasyczne kalkulatory, natomiast obowiązuje całkowity zakaz używania telefonów komórkowych. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny. Ocenę końcową z przedmiotu Podstawy projektowania reaktorów chemicznych ustala się na podstawie sumarycznej liczby punktów uzyskanych z 4 projektów wykonywanych w trakcie semestru lub w przypadku kolokwium poprawkowego na podstawie wyniku punktowego kolokwium stosując skalę:< 20 pkt –2; 21-24 pkt –3; 25-28 pkt – 3,5; 29-32 pkt –4; 33-36 pkt – 4,5; 37-40 pkt –5. W przypadku nieuzyskania zaliczenia przedmiotu konieczne jest jego powtórzenie w kolejnym cyklu realizacji zajęć.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1

Ma podstawową wiedzę na temat wyrażeń kinetycznych służących do opisu szybkości przebiegu reakcji w układach homogenicznych.
Weryfikacja: kolokwium, referat, sprawozdanie, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG

Charakterystyka W2

Ma wiedzę dotyczącą bilansów materiałowych poszczególnych składników w podstawowych typach reaktorów idealnych, jak również posiada wiedzę dotyczącą bilansów entalpowych dla reakcji chemicznych ze znaczącymi efektami cieplnymi przebiegających w reaktorach idealnych.
Weryfikacja: kolokwium, referat, sprawozdanie, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG

Charakterystyka W3

Ma wiedzę na temat bilansowania reaktorów dwufazowych z uwzględnieniem układów typu gaz-ciecz (absorpcja z reakcją chemiczną) oraz ciecz-ciecz (problem ekstrakcji).
Weryfikacja: kolokwium, referat, sprawozdanie, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG

Charakterystyka W4

Ma wiedzę na temat bilansowania reaktorów heterogenicznych z katalizatorem unieruchomionym oraz posiada podstawową wiedzę na temat matematycznego opisu procesu spalania zachodzącego w układach ciało stałe-gaz.
Weryfikacja: kolokwium, referat, sprawozdanie, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1

Potrafi analizować dane eksperymentalne pod kątem określania wyrażeń kinetycznych służących do opisu szybkości przebiegu reakcji w układach homogenicznych.
Weryfikacja: kolokwium, referat, sprawozdanie, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o

Charakterystyka U2

Potrafi przedstawić i zastosować w praktyce podstawowe bilanse materiałowe oraz bilans entalpowy do przewidywania przebiegu reakcji chemicznych (stopień przemiany) w reaktorach idealnych (idealne mieszanie, idealny przepływ tłokowy).
Weryfikacja: kolokwium, referat, sprawozdanie, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o

Charakterystyka U3

Potrafi interpretować i opisywać matematycznie przebieg procesów dwufazowych z reakcją chemiczną. Potrafi określać wpływ reakcji chemicznej na przebieg procesu absorpcji.
Weryfikacja: kolokwium, referat, sprawozdanie, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o

Charakterystyka U4

Potrafi interpretować i opisywać matematycznie proces spalania ciała stałego w warunkach gazowych z zastosowaniem modelu nieprzereagowanego rdzenia, a także potrafi opisywać i bilansować procesy z udziałem katalizatorów unieruchomionych z uwzględnieniem podstawowych problemów dezaktywacji katalizatora.
Weryfikacja: sprawozdanie, referat
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UO, P6U_U

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka KS1

Jest gotów do krytycznej oceny swojej wiedzy i jej doskonalenia z wykorzystaniem różnych źródeł informacji.
Weryfikacja: referat, sprawozdanie, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KK, P6U_K