ORAZ LISTĘ UCZELNI TREŚCI PROGRAMOWE PRZEDMIOTÓW. PODSTAWOWYCH - I st. Kierunki studiów - uczelnie - studia inżynieria chemiczna i procesowa

Transkrypt

1 studia techniczne, kierunek: INŻYNIERIA CHEMICZNA I PROCESOWA ZOBACZ OPIS KIERUNKU ORAZ LISTĘ UCZELNI TREŚCI PROGRAMOWE PRZEDMIOTÓW PODSTAWOWYCH - I st. TREŚCI PROGRAMOWE PRZEDMIOTÓW PODSTAWOWYCH Matematyka 150 h Elementy teorii zbiorów i logiki matematycznej. Ciągi i szeregi liczbowe. Algebra liniowa. Elementy rachunku różniczkowego i całkowego. Geometria analityczna. Analiza wektorowa. Równania różniczkowe zwyczajne. Zagadnienia optymalizacji. Elementy statystyki matematycznej. Podstawy metod numerycznych. Wybrane metody analizy matematycznej, równania różniczkowe cząstkowe liniowe. Teoria funkcji zmiennej zespolonej, przekształcenia Laplace a. Podstawowy rachunku wariacyjnego. korzystania z metod matematycznych w inżynierii chemicznej i procesowej; opisu matematycznego procesów fizycznych i chemicznych; konstruowania modeli matematycznych; rozwiązywania równań metodami analitycznymi i numerycznymi. Fizyka 60 h Podstawy mechaniki klasycznej (newtonowskiej). Elementy mechaniki relatywistycznej. Fale i zjawiska falowe. Podstawy fizyki statystycznej. Podstawy termodynamiki fenomenologicznej. Elektryczność i magnetyzm. Elektronowe właściwości materii, przewodnictwo elektryczne. Magnetyczne właściwości materii. Klasyczna teoria pola elektromagnetycznego. Podstawy mechaniki kwantowej. Elementy fizyki atomu. Elementy fizyki ciała stałego. Fizyka jądra atomowego i cząstek elementarnych. rozumienia zjawisk fizycznych w przyrodzie i technice; pomiaru i wyznaczania podstawowych wielkości fizycznych. Chemia 150 h Budowa materii. Układ okresowy pierwiastków. Podstawowe pojęcia i prawa chemii. Wiązania chemiczne. Podstawy obliczeń stechiometrycznych. Roztwory. Elektrolity. Związki nieorganiczne metody otrzymywania, właściwości. Budowa, klasyfikacja i nazewnictwo związków organicznych. Główne typy reakcji z udziałem związków organicznych substytucja, addycja i eliminacja. Otrzymywanie i własności: węglowodorów, połączeń chloroorganicznych, alkoholi, fenoli, kwasów organicznych, aldehydów, ketonów, amin, amidów, aminokwasów, kwasów tłuszczowych, białek, cukrów, tłuszczów. Podstawy projektowania syntez organicznych. Rozwiązania równania Schrödingera dla atomu wodoru i cząsteczki H2+. Metody obliczeniowe chemii kwantowej. Zastosowania chemii kwantowej do optymalizacji geometrii i wyznaczania właściwości fizykochemicznych i charakterystyk energetycznych atomów i cząsteczek. Podstawy termodynamiki statystycznej. Stany skupienia materii. Lepkość i napięcie powierzchniowe cieczy. Elementy termodynamiki i kinetyki chemicznej. Podstawy katalizy homo- i heterogenicznej. Równowagi fazowe. Zjawiska powierzchniowe. Przewodnictwo roztworów elektrolitów. Elektroliza. Ogniwa. Układy koloidalne. Podstawy spektroskopii. Problemy oznaczalności i wykrywalności pierwiastków. Jakościowa i ilościowa analiza pierwiastków i związków chemicznych. Przygotowywanie prób do analiz. Metody analizy pierwiastkowej. Analiza związków chemicznych i jonów. Zasady opracowywania wyników, ocena błędu, czułość oznaczenia. Podstawy analizy technicznej: ocena jakości surowców i produktów, regulacje prawne i normy. klasyfikacji pierwiastków, związków chemicznych i wiązań chemicznych; wykorzystywania obliczeń bazujących na stechiometrii; oceny reaktywności związków nieorganicznych; syntezy związków nieorganicznych; klasyfikacji związków organicznych; określania właściwości i reaktywności połączeń organicznych na podstawie ich budowy; strona 1 / 5

2 syntezy i oczyszczania związków organicznych; pomiaru i wyznaczania podstawowych wielkości fizykochemicznych; opisu relacji między wielkościami fizykochemicznymi; opisu szybkości przebiegu przemian chemicznych; pobierania i przygotowania prób do analiz; doboru metod analitycznych; wykonywania analiz jakościowych i ilościowych związków nieorganicznych; korzystania z technik analizy instrumentalnej; opracowywania wyników analiz; interpretacji wyników obliczeń uzyskanych metodami chemii komputerowej. KIERUNKOWYCH - I st. TREŚCI PROGRAMOWE PRZEDMIOTÓW KIERUNKOWYCH 600 h Przenoszenie i bilansowanie masy, pędu i energii Zasady bilansowania masy, składników i energii w warunkach stacjonarnych i niestacjonarnych. Zasady termodynamiki, bilanse energii i entropii w układach zamkniętych i otwartych. Przemiany i obiegi termodynamiczne. Własności gazów, cieczy i ciał stałych. Roztwory rzeczywiste. Równowagi chemiczne i fazowe w układach wieloskładnikowych. Termodynamika procesów nieodwracalnych. Technika cieplna i gospodarka cieplna. Pojęcie ośrodka ciągłego. Naprężenia w ośrodkach ciągłych. Równania ciągłości masy i bilansu pędu. Elementy statyki płynów napór statyczny na powierzchnie zanurzone, siła wyporu. Kinematyka płynów w ujęciu Eulera i Lagrange a. Dynamika płynu doskonałego równanie Bernoulliego. Dynamika płynu rzeczywistego naprężenia lepkie, równanie Naviera-Stokesa. Przepływ laminarny i turbulentny. Podobieństwo przepływów. Elementy teorii warstwy granicznej. Opory przepływu płynów w rurociągach, kanałach otwartych i kolumnach wypełnionych. Zasady projektowania rurociągów, dobór pomp. Ciecze nienewtonowskie elementy reologii. Przepływ układów wielofazowych. Metody obliczania przepływów burzliwych i ściśliwych. Mieszanie cieczy. Rodzaje ruchu ciepła. Przewodzenie, wnikanie i przenikanie ciepła, promieniowanie cieplne. Opory cieplne. Pole i gradient temperatury. Równanie różniczkowe przewodzenia ciepła. Ruch ciepła w warunkach ustalonych i nieustalonych. Mechanizm wnikania ciepła. Równanie energii. Wnikanie ciepła w warunkach zewnętrznych (opływy ciał) i wewnętrznych (przepływ w rurach). Ruch ciepła przy zmianie stanu skupienia wrzenie i kondensacja. Wymienniki ciepła, obliczanie powierzchni wymiany ciepła. Podstawy przenoszenia masy. Zjawisko dyfuzji w gazach i cieczach w warunkach ustalonych i nieustalonych. Przenoszenie masy w układach rozproszonych. Wnikanie masy a przenikanie masy. Procesy absorpcji gazów w cieczach. Przenoszenie masy z reakcją chemiczną w układach heterogenicznych płyn-płyn i płyn-ciało stałe. Analogie przenoszenia masy, pędu i energii. rozumienia podstaw fizycznych i chemicznych podstawowych operacji i procesów inżynierii chemicznej i procesowej; sporządzania bilansów termodynamicznych; analizy przemian i obiegów termodynamicznych; obliczania własności czystych substancji i ich mieszanin; obliczania złożonych równowag fazowych i chemicznych; sporządzania bilansów masy, składnika i energii, z uwzględnieniem zjawisk przenoszenia pędu, energii i masy również w przypadku biegnącej jednocześnie reakcji chemicznej w warunkach stacjonarnych i niestacjonarnych. Operacje i procesy jednostkowe Transport i magazynowanie materiałów ziarnistych, cieczy i gazów. Klasyfikacja materiałów ziarnistych. Rozdrabnianie. Aglomeracja i agregacja proszków, pyłów i zawiesin. Mieszanie cieczy. Mieszanie materiałów ziarnistych. Fluidyzacja, sedymentacja, odpylanie, filtracja cieczy, odpylanie gazów. Atomizacja cieczy. Urządzenia i aparaty do rozdzielenia układów wielofazowych. Procesy zatężania, destylacji, rektyfikacji, absorpcji, adsorpcji, ekstrakcji, ługowania, krystalizacji, suszenia materiałów. Wykorzystanie zależności opisujących równowagi i kinetykę procesów przenoszenia i przemian fizykochemicznych. Bilansowanie wymienników masy typu kolumna absorpcyjna, kolumna rektyfikacyjna. Obliczenia dla procesów destylacji. Stosowane aparaty kotły, kondensatory, rozdzielacze. Absorbery wypełnione i półkowe. Procesy ekstrakcyjne i sposoby prowadzenia ekstrakcji. Krystalizatory podstawowe obliczenia. Suszarki i suszenie materiałów stałych. Aparaty wyparne rozwiązania konstrukcyjne, obliczenia. Klimatyzacja powietrza, nawilżanie powietrza. Chłodzenie wody w chłodnicach kominowych. Termodynamika i kinetyka reakcji chemicznych i biochemicznych. Podstawowe typy reaktorów chemicznych okresowe i przepływowe z idealnym mieszaniem, z przepływem tłokowym, z przepływem nieidealnym. Bilans masy strona 2 / 5

3 reaktorów idealnych pracujących w sposób okresowy, ciągły i półciągły. Bilans energetyczny reaktorów idealnych reaktor adiabatyczny i izotermiczny. Stan stacjonarny i niestacjonarny pracy reaktora chemicznego. Reaktory heterogeniczne gaz-ciecz i gaz-ciało stałe z uwzględnieniem wpływu wymiany masy na szybkość przebiegu reakcji chemicznych. Modele heterogenicznych reaktorów katalitycznych. Przykłady aparatów-reaktorów chemicznych w procesach technologicznych syntezy amoniaku i metanolu, produkcji farmaceutyków. Analiza bezpieczeństwa pracy reaktorów chemicznych. wykorzystania wiedzy fizykochemicznej i matematycznej w inżynierii chemicznej i procesowej; obliczania i modelowania podstawowych operacji fizycznych inżynierii chemicznej i procesowej oraz przebiegu procesów chemicznych i biochemicznych w reaktorach. Maszyny i aparaty przemysłu chemicznego Statyka. Wytrzymałość materiałów. Podstawy mechaniki ciała stałego. Siły występujące w ciałach stałych opis stanu naprężenia. Mechanika elementów konstrukcyjnych. Elementy maszyn i urządzeń połączenia, elementy napędów, armatura, typowe elementy aparatów chemicznych. Budowa wewnętrzna ciał stałych. Elementy krystalografii. Klasyfikacja i właściwości materiałów inżynierskich: metali, ceramiki, tworzyw sztucznych, szkła, kompozytów. Odkształcenie plastyczne metali. Zgniot i rekrystalizacja. Wady materiałowe. Związek między budową wewnętrzną, stanem równowagi i właściwościami stopów. Naprężenia cieplne i strukturalne. Obróbka powierzchniowa. Korozja. Metody doboru tworzyw konstrukcyjnych, pokryć i zabezpieczeń przeciwkorozyjnych oraz materiałów odpornych na wysoką temperaturę i ciśnienie. Dobór i projektowanie aparatury oraz instalacji przemysłowych. Analiza kosztów aparaturowych. doboru aparatury przemysłu chemicznego i przemysłów pokrewnych; doboru materiałów, konstrukcji i zabezpieczenia antykorozyjnego aparatury przemysłu chemicznego. Grafika inżynierska Rzutowanie prostokątne i aksonometryczne. Wymiarowanie. Uproszczenia rysunkowe. Rysunki wykonawcze i złożeniowe. Elementy aparatury chemicznej. Grafika komputerowa (CAD Computer Aided Design). sporządzania i odczytywania rysunków technicznych; korzystania z grafiki komputerowej. Informatyka i programowanie Programowanie strukturalne w jednym z języków wyższego poziomu. Narzędzia programowania. Techniki numeryczne. Numeryczne rozwiązywanie problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej i procesowej. programowania strukturalnego; numerycznego rozwiązywania problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej i procesowej. Elektrotechnika i elektronika Analiza obwodów prądu stałego i przemiennego. Pomiary elektryczne. Elektromechaniczne przetwarzanie energii. Charakterystyka i zastosowanie maszyn elektrycznych. Elektroenergetyka. Wytwarzanie i przesyłanie energii elektrycznej. Przemysłowe urządzenia elektryczne. Przyrządy pomiarowe. Podstawy techniki analogowej i cyfrowej. Elementy i przyrządy elektroniczne. Zasilacze i stabilizatory. Sterowniki prądu przemiennego. Elementy techniki mikroprocesorowej. strona 3 / 5

4 analizy obwodów elektrycznych; korzystania z urządzeń elektrycznych i elektronicznych; wykonywania pomiarów wielkości fizycznych metodami elektrycznymi. Podstawy automatyki i miernictwo przemysłowe Zasady pomiarów technicznych. Przyrządy pomiarowe. Czujniki pomiarowe. Przetworniki pomiarowe i karty normalizujące. Przemysłowe systemy kontrolno-pomiarowe. Sprzężenie zwrotne układy regulacji i sterowania. Schematy blokowe. Podstawowe człony dynamiczne. Regulacja i regulatory. Elementy wykonawcze. Stabilność i jakość sterowania. Dobór regulatorów. Przykłady układów regulacji. doboru przyrządów do prowadzenia pomiarów przemysłowych; interpretacji wyników pomiarów; korzystania z układów regulacji do sterowania obiektami. Inżynieria środowiska Podstawy ekologii. Zanieczyszczenia przemiany, oddziaływanie na środowisko. Zagrożenia względem hydrosfery, atmosfery i litosfery. Systemy kontroli i monitoringu środowiska przemysłowego. Metody usuwania zanieczyszczeń z powietrza i gazów odlotowych. Metody oczyszczania ścieków i unieszkodliwiania zanieczyszczeń stałych. Zagrożenia przemysłowe metody ochrony i przeciwdziałania. Ocena ryzyka środowiskowego i ryzyka przemysłowego. Systemy zarządzania bezpieczeństwem i środowiskiem. Koncepcja technologii zrównoważonych. postępowania zgodnego z wymogami ekologii; korzystania z metod monitoringu i ochrony środowiska; wykorzystania metod inżynierii chemicznej i procesowej w ochronie środowiska. Technologia chemiczna Technologie przetwarzania materii. Surowce i nośniki energii. Zasady technologiczne. Metody powiększania skali. Schematy technologiczne. Elementy analizy kosztów. Przykłady technologii tradycyjnych i technologii nowych materiałów. Odnawialne źródła energii. Koncepcja chemii zrównoważonej. oceny możliwości realizacji procesu w skali przemysłowej; doboru surowców; stosowania technologii bezodpadowych; oceny możliwości zagospodarowania odpadów. Podstawy inżynierii produktu Relacje między projektowaniem produktu a projektowaniem procesowym. Elementy oceny jakości produktu, marketingu i logistyki. doboru surowców i metod wytwarzania na podstawie znajomości pożądanych cech produktu i kryteriów jakie winien on spełniać z uwzględnieniem uwarunkowań prawnych i rynkowych. KIERUNKOWYCH - II st. TREŚCI PROGRAMOWE PRZEDMIOTÓW KIERUNKOWYCH 180 h Dynamika procesowa Podstawy dynamiki układów liniowych i nieliniowych inżynierii chemicznej. Zasady sterowania analogowego i cyfrowego obiektami liniowymi i nieliniowymi. Tworzenie modeli dynamicznych procesów. Badanie dynamiki metodą wymuszenie-odpowiedź. Analiza częstotliwościowa. Stabilność układów liniowych i nieliniowych. Podstawy dynamiczne bezpieczeństwa procesowego. strona 4 / 5

5 prowadzenia analizy dynamiki obiektów typowych dla inżynierii chemicznej i procesowej; oceny bezpieczeństwa procesowego. Optymalizacja procesowa Metody analityczne i numeryczne poszukiwania ekstremum funkcji. Zastosowania optymalizacji w inżynierii chemicznej i procesowej optymalizacja statyczna, programowanie dynamiczne, wykorzystanie rachunku wariacyjnego, zasada maksimum dla przypadku ciągłego i dyskretnego. wykorzystania metod optymalizacji do obliczeń procesów inżynierii chemicznej i procesowej; wykonywania obliczeń dotyczących ekonomiki procesów. Projektowanie systemów procesowych Zasady projektowania przemysłowego analiza, zadania, projekt procesowy. Wykorzystanie komputerowych technik projektowania i symulacji do projektowania aparatów i systemów. Struktury i własności wielkich systemów procesowych. Zasady syntezy systemów. Metody syntezy optymalnych podsystemów wymiany ciepła i struktur separacyjnych. projektowania procesowego aparatów i systemów; korzystania z technik komputerowych; korzystania z zasad integracji i intensyfikacji procesowej; wykonania pełnego projektu procesowego z uwzględnieniem zasad integracji i intensyfikacji procesowej. PRAKTYKI Praktyki powinny trwać nie krócej niż 8 tygodni. Zasady i formę odbywania praktyk ustala jednostka uczelni prowadząca kształcenie. INNE WYMAGANIA Programy nauczania powinny: - przewidywać zajęcia z zakresu wychowania fizycznego 60 h, języków obcych 120 h, technologii informacyjnej 30 h, - zawierać treści humanistyczne w wymiarze nie mniejszym niż 60 h, - przewidywać zajęcia z zakresu ochrony własności intelektualnej oraz bezpieczeństwa pracy i ergonomii. - zawierać nie mniej niż 50% treści technicznych (zgodnie z rozporządzeniem ministra właściwego do spraw szkolnictwa wyższego w sprawie rodzaju dyplomów i tytułów zawodowych oraz wzorów dyplomów wydawanych przez uczelnie). Za ostatnie uznaje się treści z zakresu grupy treści kierunkowych. strona 5 / 5