Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S2)
specjalność: Inżynieria bioprocesowa

Sylabus przedmiotu Techniki membranowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria chemiczna i procesowa
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Techniki membranowe
Specjalność Inżynieria bioprocesowa
Jednostka prowadząca Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Elżbieta Gabruś <Elzbieta.Gabrus@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 15 1,00,44zaliczenie
wykładyW2 15 1,00,56zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1procesy mechaniczne i urządzenia, procesy dynamiczne i aparaty, procesy dyfuzyjne i aparaty

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi procesów membranowych.
C-2Zdobycie przez studenta umiejętności opisu matematycznego transportu masy z uwzględnieniem podstawowych zjawisk charakteryzujących procesy membranowe.
C-3Zdobycie przez studenta umiejętności doboru odpowiedniego procesu membranowego, rodzaju modułu i membrany oraz parametrów procesowych do separacji składników roztworów ciekłych lub gazowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wyznaczanie rozmiaru i gęstości rozłożenia porów w membranie.3
T-L-2Wyznaczanie wydajności i selektywności membrany mikrofiltracyjnej.3
T-L-3Badanie wpływu wybranych parametrów operacyjnych na niekorzystne zjawiska charakterystyczne dla procesów membranowych (fouling, polaryzacja stężeniowa).6
T-L-4Porównanie sposobów prowadzenia procesu membranowego (proces okresowy, ciągły, wieloetapowy).3
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do procesów membranowych. Podstawowe pojęcia (selektywność, wydajność, siła napędowa). Membrany: struktury, materiały, wytwarzanie, klasyfikacja. Rodzaje modułów membranowych: o przekroju kołowym (rurowy, kapilarny, z włókien kanalikowych) oraz płaskich (płytowo-ramowe, spiralne, poduszkowe). Opory transportu w modułach membranowych. Fouling membran: przyczyny powstawania i metody jego ograniczania. Polaryzacja stężeniowa i metody zapobiegania. Klasyfikacja procesów membranowych ze względu na siłę napędową. Ciśnieniowe procesy membranowe. Procesy membranowe, których siłą napędową jest różnica stężeń. Rodzaje dializy. Destylacja membranowa. Membrany ciekłe. Projektowanie systemów membranowych wielostopniowych. Przykłady zastosowania technik membranowych.15
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zaliczenia12
A-L-3Konsultacje1
A-L-4Przeprowadzenie zaliczenia2
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia12
A-W-3Konsultacje1
A-W-4Przeprowadzenie zaliczenia2
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda podająca: wykład informacyjny
M-2Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ICHP_2A_C02-08_W01
Posiada wiedzę teoretyczną i praktyczną z dziedziny procesów membranowych i w oparciu o nią potrafi dobrać i/lub zweryfikować rozwiązanie techniczne
ICHP_2A_W07, ICHP_2A_W10T2A_W05, T2A_W08InzA2_W03C-2, C-3, C-1T-W-1, T-L-3, T-L-2, T-L-4M-1, M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ICHP_2A_C02-08_U01
Potrafi sformułować problem inżynierski oraz dobrać metody wspomagające jego rozwiązanie, potrafi wykonać badania doświadczalne i adekwatne obliczenia, a następnie przeprowadzić analizę wyników.
ICHP_2A_U08, ICHP_2A_U16T2A_U08, T2A_U16InzA2_U01C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-L-3M-2, M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ICHP_2A_C02-08_K01
Potrafi zaproponować rozwiązanie dla danego problemu z dziedziny procesów membranowych
ICHP_2A_K06T2A_K06InzA2_K02C-3, C-2T-L-2, T-L-3, T-L-4M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C02-08_W01
Posiada wiedzę teoretyczną i praktyczną z dziedziny procesów membranowych i w oparciu o nią potrafi dobrać i/lub zweryfikować rozwiązanie techniczne
2,0Student nie opanował wiedzy podanej na wykładzie
3,0Student opanował podstawy wiedzy podanej na wykładzie
3,5Student opanował wiedzę podaną na wykładzie, ale nie potrafi jej zinterpretować
4,0Student opanował wiedzę podaną na wykładzie i potrafi ją zinterpretować
4,5Student w pełni opanował wiedzę podaną na wykładzie, potrafi ją właściwie zinterpretować i wskazać zastosowanie poznanych technik membranowych w procesach inżynierii chemicznej
5,0Student opanował wiedzę podaną na wykładzie, potrafi analizować przydatność poznanych technik membranowych dla potrzeb procesów inżynierii chemicznej i potrafi przeprowadzić dyskusję.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C02-08_U01
Potrafi sformułować problem inżynierski oraz dobrać metody wspomagające jego rozwiązanie, potrafi wykonać badania doświadczalne i adekwatne obliczenia, a następnie przeprowadzić analizę wyników.
2,0Student nie potrafi zastosować wiedzy teoretycznej w zadaniach praktycznych
3,0Student potrafi zastosować wiedzę teoretyczną do rozwiązywania podstawowych zadań praktycznych
3,5Student potrafi poprawnie wykorzystać wiedzę teoretyczną do rozwiązywania zadań praktycznych
4,0Student potrafi zastosować całą zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań praktycznych w zakresie technik membranowych
4,5Student potrafi znaleźć rozwiązanie zadań praktycznych w zakresie technik membranowych i przeprowadzić dyskusję o uzyskanych wynikach
5,0Student potrafi zastosować praktycznie zdobytą wiedzę w zakresie technik membranowych oraz przeprowadzić dyskusje wyników i uzasadnić dokonane wybory.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C02-08_K01
Potrafi zaproponować rozwiązanie dla danego problemu z dziedziny procesów membranowych
2,0Student nie spełnia kryteriów dla oceny 3,0
3,0Student wykazuje ograniczoną samodzielność przy poszukiwaniu rozwiązań zadanego problemu
3,5Student jest otwarty na poszukiwanie narzędzi do rozwiązywania zadanego problemu, ale wymaga przy tym znacznej pomocy
4,0Student jest otwarty na poszukiwanie efektywnych narzędzi do rozwiązywania zadanego problemu, ale wymaga przy tym odpowiedniego ukierunkowania
4,5Student jest kreatywny w poszukiwaniu właściwych narzędzi do rozwiązywania zadanego problemu i wymaga przy tym tylko nieznacznej pomocy
5,0Student jest w pełni samodzielny i kreatywny w doborze właściwych narzędzi do rozwiązywania zadanego problemu

Literatura podstawowa

  1. R. Rautenbach, Procesy membranowe, WNT, Warszawa, 1996
  2. M. Bodzek, J.Bohdziewicz, K. Konieczny, Techniki membranowe w ochronie środowiska, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1997
  3. M.Bodzek, K. Konieczny, Wykorzystanie procesów membranowych w uzdatnianiu wody, Projprzem-EKO, Bydgoszcz, 2005
  4. R. Gawroński, Procesy oczyszczania cieczy, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 1999

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wyznaczanie rozmiaru i gęstości rozłożenia porów w membranie.3
T-L-2Wyznaczanie wydajności i selektywności membrany mikrofiltracyjnej.3
T-L-3Badanie wpływu wybranych parametrów operacyjnych na niekorzystne zjawiska charakterystyczne dla procesów membranowych (fouling, polaryzacja stężeniowa).6
T-L-4Porównanie sposobów prowadzenia procesu membranowego (proces okresowy, ciągły, wieloetapowy).3
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do procesów membranowych. Podstawowe pojęcia (selektywność, wydajność, siła napędowa). Membrany: struktury, materiały, wytwarzanie, klasyfikacja. Rodzaje modułów membranowych: o przekroju kołowym (rurowy, kapilarny, z włókien kanalikowych) oraz płaskich (płytowo-ramowe, spiralne, poduszkowe). Opory transportu w modułach membranowych. Fouling membran: przyczyny powstawania i metody jego ograniczania. Polaryzacja stężeniowa i metody zapobiegania. Klasyfikacja procesów membranowych ze względu na siłę napędową. Ciśnieniowe procesy membranowe. Procesy membranowe, których siłą napędową jest różnica stężeń. Rodzaje dializy. Destylacja membranowa. Membrany ciekłe. Projektowanie systemów membranowych wielostopniowych. Przykłady zastosowania technik membranowych.15
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zaliczenia12
A-L-3Konsultacje1
A-L-4Przeprowadzenie zaliczenia2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia12
A-W-3Konsultacje1
A-W-4Przeprowadzenie zaliczenia2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_C02-08_W01Posiada wiedzę teoretyczną i praktyczną z dziedziny procesów membranowych i w oparciu o nią potrafi dobrać i/lub zweryfikować rozwiązanie techniczne
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_W07ma wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu różnych procesów przemysłowych związanych z operacjami i procesami inżynierii chemicznej, dotyczącą ukończonej specjalności
ICHP_2A_W10ma wiedzę pozwalającą rozumieć i uwzględnić w praktyce inżynierskiej pozatechniczne uwarunkowania działalności inżynierskiej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W08ma wiedzę niezbędną do rozumienia społecznych, ekonomicznych, prawnych i innych pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej oraz ich uwzględniania w praktyce inżynierskiej
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_W03ma podstawową wiedzę niezbędną do rozumienia społecznych, ekonomicznych, prawnych i innych uwarunkowań działalności inżynierskiej
Cel przedmiotuC-2Zdobycie przez studenta umiejętności opisu matematycznego transportu masy z uwzględnieniem podstawowych zjawisk charakteryzujących procesy membranowe.
C-3Zdobycie przez studenta umiejętności doboru odpowiedniego procesu membranowego, rodzaju modułu i membrany oraz parametrów procesowych do separacji składników roztworów ciekłych lub gazowych.
C-1Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi procesów membranowych.
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do procesów membranowych. Podstawowe pojęcia (selektywność, wydajność, siła napędowa). Membrany: struktury, materiały, wytwarzanie, klasyfikacja. Rodzaje modułów membranowych: o przekroju kołowym (rurowy, kapilarny, z włókien kanalikowych) oraz płaskich (płytowo-ramowe, spiralne, poduszkowe). Opory transportu w modułach membranowych. Fouling membran: przyczyny powstawania i metody jego ograniczania. Polaryzacja stężeniowa i metody zapobiegania. Klasyfikacja procesów membranowych ze względu na siłę napędową. Ciśnieniowe procesy membranowe. Procesy membranowe, których siłą napędową jest różnica stężeń. Rodzaje dializy. Destylacja membranowa. Membrany ciekłe. Projektowanie systemów membranowych wielostopniowych. Przykłady zastosowania technik membranowych.
T-L-3Badanie wpływu wybranych parametrów operacyjnych na niekorzystne zjawiska charakterystyczne dla procesów membranowych (fouling, polaryzacja stężeniowa).
T-L-2Wyznaczanie wydajności i selektywności membrany mikrofiltracyjnej.
T-L-4Porównanie sposobów prowadzenia procesu membranowego (proces okresowy, ciągły, wieloetapowy).
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca: wykład informacyjny
M-2Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował wiedzy podanej na wykładzie
3,0Student opanował podstawy wiedzy podanej na wykładzie
3,5Student opanował wiedzę podaną na wykładzie, ale nie potrafi jej zinterpretować
4,0Student opanował wiedzę podaną na wykładzie i potrafi ją zinterpretować
4,5Student w pełni opanował wiedzę podaną na wykładzie, potrafi ją właściwie zinterpretować i wskazać zastosowanie poznanych technik membranowych w procesach inżynierii chemicznej
5,0Student opanował wiedzę podaną na wykładzie, potrafi analizować przydatność poznanych technik membranowych dla potrzeb procesów inżynierii chemicznej i potrafi przeprowadzić dyskusję.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_C02-08_U01Potrafi sformułować problem inżynierski oraz dobrać metody wspomagające jego rozwiązanie, potrafi wykonać badania doświadczalne i adekwatne obliczenia, a następnie przeprowadzić analizę wyników.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
ICHP_2A_U16potrafi zweryfikować istniejące rozwiązania techniczne i zaproponować ich ulepszenia techniczne i usprawnienia procesowe
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Cel przedmiotuC-2Zdobycie przez studenta umiejętności opisu matematycznego transportu masy z uwzględnieniem podstawowych zjawisk charakteryzujących procesy membranowe.
C-3Zdobycie przez studenta umiejętności doboru odpowiedniego procesu membranowego, rodzaju modułu i membrany oraz parametrów procesowych do separacji składników roztworów ciekłych lub gazowych.
Treści programoweT-L-1Wyznaczanie rozmiaru i gęstości rozłożenia porów w membranie.
T-L-2Wyznaczanie wydajności i selektywności membrany mikrofiltracyjnej.
T-L-4Porównanie sposobów prowadzenia procesu membranowego (proces okresowy, ciągły, wieloetapowy).
T-L-3Badanie wpływu wybranych parametrów operacyjnych na niekorzystne zjawiska charakterystyczne dla procesów membranowych (fouling, polaryzacja stężeniowa).
Metody nauczaniaM-2Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne
M-1Metoda podająca: wykład informacyjny
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi zastosować wiedzy teoretycznej w zadaniach praktycznych
3,0Student potrafi zastosować wiedzę teoretyczną do rozwiązywania podstawowych zadań praktycznych
3,5Student potrafi poprawnie wykorzystać wiedzę teoretyczną do rozwiązywania zadań praktycznych
4,0Student potrafi zastosować całą zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań praktycznych w zakresie technik membranowych
4,5Student potrafi znaleźć rozwiązanie zadań praktycznych w zakresie technik membranowych i przeprowadzić dyskusję o uzyskanych wynikach
5,0Student potrafi zastosować praktycznie zdobytą wiedzę w zakresie technik membranowych oraz przeprowadzić dyskusje wyników i uzasadnić dokonane wybory.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_C02-08_K01Potrafi zaproponować rozwiązanie dla danego problemu z dziedziny procesów membranowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_K06potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, innowacyjny i przedsiębiorczy
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K06potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_K02potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy
Cel przedmiotuC-3Zdobycie przez studenta umiejętności doboru odpowiedniego procesu membranowego, rodzaju modułu i membrany oraz parametrów procesowych do separacji składników roztworów ciekłych lub gazowych.
C-2Zdobycie przez studenta umiejętności opisu matematycznego transportu masy z uwzględnieniem podstawowych zjawisk charakteryzujących procesy membranowe.
Treści programoweT-L-2Wyznaczanie wydajności i selektywności membrany mikrofiltracyjnej.
T-L-3Badanie wpływu wybranych parametrów operacyjnych na niekorzystne zjawiska charakterystyczne dla procesów membranowych (fouling, polaryzacja stężeniowa).
T-L-4Porównanie sposobów prowadzenia procesu membranowego (proces okresowy, ciągły, wieloetapowy).
Metody nauczaniaM-2Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie spełnia kryteriów dla oceny 3,0
3,0Student wykazuje ograniczoną samodzielność przy poszukiwaniu rozwiązań zadanego problemu
3,5Student jest otwarty na poszukiwanie narzędzi do rozwiązywania zadanego problemu, ale wymaga przy tym znacznej pomocy
4,0Student jest otwarty na poszukiwanie efektywnych narzędzi do rozwiązywania zadanego problemu, ale wymaga przy tym odpowiedniego ukierunkowania
4,5Student jest kreatywny w poszukiwaniu właściwych narzędzi do rozwiązywania zadanego problemu i wymaga przy tym tylko nieznacznej pomocy
5,0Student jest w pełni samodzielny i kreatywny w doborze właściwych narzędzi do rozwiązywania zadanego problemu