Technologia chemiczna SYLABUS A. Informacje ogólne

Transkrypt

1 Technologia chemiczna SYLABUS A. Informacje ogólne Elementy składowe sylabusu Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma studiów Kod przedmiotu Język przedmiotu Rodzaj przedmiotu Rok studiów /semestr Wymagania wstępne (tzw. sekwencyjny system zajęć i egzaminów) Liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć Założenia i cele przedmiotu Metody dydaktyczne oraz ogólna forma zaliczenia przedmiotu Opis Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii. Chemia Studia pierwszego stopnia. Ogólnoakademicki. Stacjonarne CS1-6TCH polski Obowiązkowy, moduł kierunkowy (MK_3) Rok III, semestr V Chemia organiczna I (0200-CS1-4CHO) Liczba godzin: 60; wykład aktywizujący 30h, laboratorium 30 h Zapoznanie studentów z elementarną terminologią oraz podstawami technologii chemicznej, w stopniu umożliwiającym im rozumienie specyfiki przemysłu chemicznego, bazy surowcowej, źródeł energii, podstawowej charakterystyki rynku chemicznego i zawodu chemika. Wskazanie związków technologii chemicznej z innymi naukami oraz zapoznanie z praktycznym znaczeniem i wykorzystaniem osiągnięć chemii z uwzględnieniem zagadnień ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju. Uwydatnienie problemów surowcowych i energetycznych oraz znaczenia chemii stosowanej dla rozwoju cywilizacyjnego społeczeństwa i gospodarki globalnej. Zapoznanie z ogólnymi zasadami wdrażania osiągnięć chemii do praktyki przemysłowej oraz z wybranymi procesami przemysłowymi wraz z towarzyszącymi im problemami (takimi jak dobór optymalnego rozpuszczalnika, bezpieczeństwo, minimalizacja odpadów, zasady zielonej chemii). Metody nauczania: wykład, ćwiczenia laboratoryjne, konsultacje. Forma zaliczenia przedmiotu: wykład: egzamin; laboratorium: zaliczenie na ocenę. Efekty kształcenia 1. Student powinien wykazać się podstawową wiedzą z zakresu podstaw chemicznych procesów technologicznych, zawodu chemika (etyka zawodowa, informowanie społeczeństwa), charakterystyki rynku chemicznego oraz zasad wykorzystania osiągnięć chemii w gospodarce i życiu (komercjalizacja, patentowanie, prowadzenie badań stosowanych). 2. Ocenia sensowność realizacji procesów chemicznych, wskazuje potencjalne problemy i rozumie potrzeby optymalizacji z uwzględnieniem możliwości technicznych 3. Rozumie potrzebę przestrzegania zasad zrównoważonego rozwoju w różnych sferach życia. Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia K_W10 K_W14 K_K06 K_W10 K_U01 K_K02

2 3. Student powinien krytycznie oceniać informacje (w tym informacja w mediach) z zakresu chemii, chemii stosowanej oraz praktycznej przydatności określonych rozwiązań technologicznych. 4. Student powinien posługiwać się typowa terminologia chemiczną i posiadaną wiedzą (z biochemii, chemii organicznej, nieorganicznej, fizycznej i analitycznej) wyjaśniać podstawowe czynności technologiczne (operacje i procesy) i zasady działania aparatury chemicznej. Student zdobywa samodzielnie wiedzę o podstawach fizycznych i chemicznych wybranych procesów technologicznych oraz o zasadach działania określonych urządzeń przemysłowych. Proponuje i ocenia krytycznie proponowane sposoby otrzymywania określonych prostych substancji w sali laboratoryjnej i technicznej. Proponuje i ocenia krytycznie sposoby analizowania produktów chemicznych i materiałów specjalnego przeznaczenia. K_K07 K_W10 K_W12 K_U03 K_U04 K_U08 K_K01 Punkty ECTS 5 Bilans nakładu pracy studenta Wskaźniki ilościowe Ogólny nakład pracy studenta: 125godz. w tym: udział w zajęciach: 60 godz.; przygotowanie się do zajęć i zaliczeń: 57,5 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach: 7,5 godz. Nakład pracy studenta związany z zajęciami: Liczba godzin Punkty ECTS wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 67,5 2,7 o charakterze praktycznym 95,0 3,8 Data opracowania: Koordynator przedmiotu: dr hab. Ryszard Łaźny, prof. UwB Elementy składowe sylabusu Nazwa przedmiotu SYLABUS B. Informacje szczegółowe Technologia chemiczna Opis Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr 0200-CS1-6TCH Chemia Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii. polski Rok III, semestr VI Liczba godzin zajęć dydaktycznych Wykład 30h. oraz forma prowadzenia zajęć Liczba punktów ECTS 5 Prowadzący dr hab. Ryszard Łaźny, prof. UwB Treści merytoryczne przedmiotu I. Wstęp

3 Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji 1. Zakres technologii chemicznej, definicje technologii, związki z innymi naukami, inżynieria chemiczna, chemia techniczna, chemia przemysłowa. 2. Chemia praktyczna, chemia w życiu współczesnego człowieka (zad #1). 3. Charakterystyka przemysłu chemicznego, krajowego (zad #2) i światowego, baza surowcowa przemysłu chemicznego, charakterystyka rynku pracy i zawodu chemika. II. Podstawy procesów technologicznych 1. Bilanse technologiczne: Bilanse materiałowe, cieplne, energetyczne, ekonomiczne procesów i operacji technologicznych. 2. Podstawowe zasady technologiczne i ich znaczenie. 3. Schematy: ideowy, uproszczony, technologiczny i techniczny. 4. Czynności podstawowe: operacje podstawowe i procesy podstawowe oraz aparatura do ich prowadzenia. Wybrane urządzenia i czynności: Procesy wymiany ciepła, fluidyzacja, wymiana masy, Procesy rozdzielania: sedymentacja, krystalizacja, filtracja, rozbijanie emulsji, flotacja, osmoza i odwrócona osmoza (zad #3), absorpcja, adsorpcja, ekstrakcja, destylacja i rektyfikacja, zastosowanie nadkrytycznego CO 2 i innych płynów nadkrytycznych (zad #4), cieczy jonowych (zad #5, RT-IL), procesory MW i US. 5. Charakterystyka i typy reaktorów chemicznych (w tym biochemicznych): procesy wymiany masy i ciepła w tych reaktorach. III. Podstawy fizykochemiczne procesów i operacji. 1. Podstawy fizyczne operacji jednostkowych. 2. Podstawy chemiczne (w tym biochemiczne) procesów jednostkowych. 3. Katalizatory i kataliza w procesach chemicznych (proces oxo, proces Wackera, opis działania katalizatora metaloorganicznego np. kat. Wilkinsona) IV. Przykłady praktycznych technologii (procesów technologicznych) nieorganicznych i organicznych jako zadania: 1. Synteza kwasu siarkowego, azotowego i amoniaku. 2. Przerób ropy naftowej (a) zachowawczy (b) destrukcyjny (c) wykorzystanie gazu ziemnego, węgla, gazu syntezowego. 3. Otrzymywanie produktów naturalnych (a) izolacja np. karoten, (b) lekkich chemikaliów (fine chemicals), (c) biotechnologie: etanol, penicylina, (d) procesy Oxo, Wacker inne. V. Ochrona środowiska, transport, składowanie, odpady, bezpieczeństwo i wypadki w przemyśle chemicznym. 1. Zielona chemia zielone technologie. 2. Procesy chemiczne i biochemiczne w ochronie środowiska. 3. Zagadnienia transportu i składowania chemikaliów i odpadów. 4. Historia incydentów w przemyśle chemicznym. VI. Nowe technologie, Process Development. Automatyzacja i technologie wysokiej przepustowości (high throughput) w badaniach i optymalizacji procesów chemicznych i poszukiwaniu nowych katalizatorów. Student powinien wykazać się podstawową wiedzą z zakresu podstaw chemicznych procesów technologicznych, zawodu chemika charakterystyki rynku chemicznego oraz zasad wykorzystania osiągnięć chemii w gospodarce i życiu. Student powinien posługiwać się typowa terminologia chemiczną i posiadaną wiedzą wyjaśniać podstawowe czynności technologiczne

4 Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej (operacje i procesy) i zasady działania aparatury chemicznej. Proponuje i ocenia krytycznie proponowane sposoby otrzymywania określonych prostych substancji w sali laboratoryjnej i technicznej. Proponuje i ocenia krytycznie sposoby analizowania produktów chemicznych i materiałów specjalnego przeznaczenia. Sposoby weryfikacji zakładanych efektów kształcenia: egzamin pisemny lub odpowiedź ustna Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych. Obecność na wykładach nie jest warunkiem koniecznym do przystąpienia do egzaminu. Podstawowa: 1. J. A. Moulijn, M. Makkee, A. van Diepen: Chemical Process Technology: John Wiley&Sons Chichester, P. J. Chenier: Survey of Industrial Chemistry: Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, J. Molenda: Technologia chemiczna: wyd. 6, WSiP, Warszawa Bogoczek, E. Kociołek-Balawejder; Technologia chemiczna organiczna: Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu, Wrocław 1992 Uzupełniająca: 4. Peter Pollak Fine Chemicals. The Industry and the Business, John Wiley&Sons Hoboken, H. Konieczny. Podstawy Technologii Chemicznej, PWN, Warszawa, podpis osoby składającej sylabus

5 SYLABUS C. Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Opis Nazwa przedmiotu Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr Technologia chemiczna 0200-CS1-6TCH Chemia Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii. polski Rok III, semestr VI Liczba godzin zajęć dydaktycznych Laboratorium 30h. oraz forma prowadzenia zajęć Liczba punktów ECTS 8 Prowadzący dr Aneta Nodzewska, mgr Katarzyna Sidorowicz Treści merytoryczne przedmiotu Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Studenci wykonują 5wybranych ćwiczeń laboratoryjnych: 1. Pomiar przepływu gazów (powietrza) w nawiewno-wywiewnej instalacji wentylacyjnej laboratorium. Bilans materiałowy. 2. Modelowanie w skali laboratoryjnej procesu rektyfikacji lub destylacji azeotropowej. 3. Zapoznanie się z procesem regeneracji rozpuszczalników organicznych w skali laboratoryjnej i możliwościami przeniesienia na skalę techniczną. Zapoznanie się z metodami zmniejszania odpadowości, metodami segregacji, zbierania i unieszkodliwiania odpadów w procesach laboratoryjnych i technicznych. 4. Środki powierzchniowo czynne. Otrzymywanie mydła i oznaczanie liczby zmydlania. 5. Otrzymywanie biopaliw. Transestryfikacja oleju rzepakowego. 6. Oznaczanie zawartości tłuszczu w nasionach oleistych. 7. Zapoznanie się z elementami procesu opracowywania (process development) optymalnej laboratoryjnej technologii otrzymywania wybranego związku (lekkiego związku chemicznego fine chemical), planowanie, optymalizacja planu i walidacja w skali laboratoryjnej. Porównanie i odniesienie do skali technicznej np. kilogramowej. Student powinien posługiwać się typowa terminologia chemiczną i posiadaną wiedzą wyjaśniać podstawowe czynności technologiczne (operacje i procesy) i zasady działania aparatury chemicznej. Proponuje i ocenia krytycznie proponowane sposoby otrzymywania określonych prostych substancji w sali laboratoryjnej i technicznej. Student powinien ocenić sensowność realizacji procesu technologicznego, wskazać potencjalne problemy i rozumieć potrzeby optymalizacji z uwzględnieniem możliwości technicznych oraz zasad zrównoważonego rozwoju, bezpieczeństwa i ochrony środowiska. Sposoby weryfikacji zakładanych efektów kształcenia: odpowiedź ustna, kolokwium, sprawozdania z zajęć laboratoryjnych

6 Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Warunkiem zaliczenia laboratorium jest obecność na każdych zajęciach, wykonanie doświadczenia oraz złożenie pisemnego sprawozdania z wykonanego eksperymentu w terminie 2 tygodni od dnia zajęć laboratoryjnych oraz zaliczenie kolokwium. W przypadku nieobecności należy odpracować zajęcia w ustalonym terminie. W przypadku nieobecności na kolokwium student zobowiązany jest je napisać w terminie kolokwium poprawkowego. 1. J. Molenda: Technologia chemiczna: wyd. 6, WSiP, Warszawa Bogoczek, E. Kociołek-Balawejder; Technologia chemiczna organiczna: Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu, Wrocław Z. Ziółkowski, Destylacja i rektyfikacja w przemyśle chemicznym 4. Podręcznik do Ćwiczeń z technologii chemicznej- pr. zbiorowa pod redakcją T. Kasprzyckiej-Guttman Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa podpis osoby składającej sylabus