Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Odnawialne źródła energii (S2)
specjalność: systemy wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych

Sylabus przedmiotu Wytwarzanie paliw syntetycznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Odnawialne źródła energii
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Wytwarzanie paliw syntetycznych
Specjalność systemy wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych
Jednostka prowadząca Katedra Bioinżynierii
Nauczyciel odpowiedzialny Małgorzata Włodarczyk <Malgorzata.Wlodarczyk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Małgorzata Gałczyńska <Malgorzata.Galczynska@zut.edu.pl>, Hanna Siwek <Hanna.Siwek@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 10 1,00,20zaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA2 15 1,00,30zaliczenie
wykładyW2 20 1,00,50egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1znajomość chemii ogólnej na poziomie S1
W-2znajomość matematyki na poziomie S1
W-3znajomość obsługi komputera

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studenta z metodami zgazowania stosowanych w produkcji paliw syntetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem metod zgazowania biomasy. Zdobycie wiedzy więdzy dotyczącej zasad doboru czynników decydujących o wydajności procesu zgazowana biomasy i metod wzbogacania produktów syntezy. Zapoznanie studenta z chemizmem wytwarzania paliw syntetycznych. Zdobycie wiedzy o podstawowych produktach procesu zgazowania biomasy (charakterystyka właściwości fiykochemicznych).

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Obliczenia podstawowych parametrów fizykochemicznych paliw gazowych w zależności od ciśnienia i temperatury. Obliczanie gęstości, objętości, masy paliw płynnych w zmiennych warunkach temp. Obliczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Wyrażanie składu paliw. Charakterystyka mieszaniny palnej i spalin. Zapotrzebowanie na powietrze do spalenia różnych surowców energetycznych (ciekłych, stałych i gazowych). Procesy spalania paliw. Obliczanie zapotrzebowanie na powietrze do spalenia mieszaniny substratów. Obliczanie współczynnika nadmiaru powietrza. Obliczanie wartości opałowej i ciepła spalania na podstaie składu elementarnego paliw. Obliczanie entalpii procesów otrzymywania wybranych paliw syntetycznych. Reakcje krakingu i reformingu.15
15
laboratoria
T-L-1Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Oznaczanie odczynu chemicznego wyciągu wodnego oraz całkowitej liczby kwasowej i liczby zasadowej produktów paliwowych. Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Procesy oczyszczania – adsorpcja. Rozczepianie węglowodorów – kraking.10
10
wykłady
T-W-1Paliwo syntetyczne - definicja, metody otrzymywania. Zgazowanie paliw stałych. Nowoczesne metody zgazowania węgla. Podział technologii zgazowania w zależności od sposobu pokrywania potrzeb energetycznych procesu. Przemysłowe metody zgazowania węgla. Bezpośrednie upłynnienie węgla. Wodór - najbardziej proekologiczny nośnik energii, metody otrzymywania (reforming węglowodorów parą wodną, utleniająca konwersja węglowodorów lekkich z parą wodną – tzw. półspalanie, elektroliza). Kierunki wykorzystania gazu syntezowego. Podstawowe zastosowania „paliwowe” metanolu. Eterdimetylowy. LO. LC. Synteza Fischera - Tropscha. Ogólny zapis reakcji tworzenia węglowodorów. Reakcje uboczne syntezy F-T. Model kinetyczny syntezy węglowodorów. Równanie Andersona-Schultza-Flory’ego (ASF). Warunki syntezy Fischera - Tropscha (katalizatory, promotory, Temperatura i ciśnienie, ciśnienie parcjalne H2 i CO). Reaktory do syntezy Fischera-Tropscha. Synteza alkoholi mieszanych. Etanol. Kraking katalityczny. Hydrokraking. Ciepło spalania. Wartość opałowa. Gęstość paliw, temperaturowy współczynnik lepkości. Prawa gazowe - przypomnienie.20
20

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2konsultacje5
A-A-3przygotowanie się do zaliczenia ćwiczeń8
A-A-4samodzielne rozwiązywanie zadń2
30
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach10
A-L-2konsultacje6
A-L-3przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratotyjnych8
A-L-4przygotowanie się do ćwiczeń6
30
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach20
A-W-2samodzielne studiowanie materiału wykładowego4
A-W-3przygotowanie się do zaliczenia wykładów6
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład multimedialny
M-2praca w grupie - wykonywanie obliczeń
M-3samodzielne opracowywanie i interpretacja wyników z realizowanych ćwiczeń

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne w formie testu lub pytań otwartych
S-2Ocena podsumowująca: pisemne zaliczenie materiału z ćwiczeń audytoryjnych
S-3Ocena formująca: Ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G01-swe_W01
Posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Określić czynniki decydujące o wydajności procesów otrzymywania paliw syntetycznych i metodę wzbogacania produktów syntezy. Umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Obliczyć efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych. Potrafi scharakteryzować podstawowe związki chemiczne zaliczane do paliw syntetycznych.
OZE_2A_W03, OZE_2A_W08C-1T-A-1, T-W-1, T-L-1M-1S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G01-swe_U01
Posiada umiejętności dotyczące otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Określić czynniki decydujące o wydajności procesów otrzymywania paliw syntetycznych i metodę wzbogacania produktów syntezy. Umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Obliczyć efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych. Potrafi scharakteryzować podstawowe związki chemiczne zaliczane do paliw syntetycznych.
OZE_2A_U03, OZE_2A_U08C-1T-A-1, T-L-1M-3S-3, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_2A_G01-swe_K01
Student jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Potrafi pracować w zespole, działać i myśleć w sposób przedsiębiorczy.
OZE_2A_K01, OZE_2A_K02C-1T-A-1, T-W-1, T-L-1M-3, M-2S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G01-swe_W01
Posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Określić czynniki decydujące o wydajności procesów otrzymywania paliw syntetycznych i metodę wzbogacania produktów syntezy. Umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Obliczyć efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych. Potrafi scharakteryzować podstawowe związki chemiczne zaliczane do paliw syntetycznych.
2,0Nie posiada wiedzy dotyczącej metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Nie zna chemizmu wytwarzania paliw syntetycznych oraz nie potrafi scharakteryzować podstawowych syntetycznych składnikiów paliw.
3,0Posiada dostateczną wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie dostatecznym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw.
3,5Posiada dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw. Mimo osiągniętego efektu kształcenia na poziomie dobrym popełnia błędy.
4,0Posiada dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw.
4,5Posiada bardzo dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie bardzo dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw. Mimo osiągniętego efektu kształcenia na poziomie bardzo dobrym popełnia błędy
5,0Posiada bardzo dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie bardzo dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G01-swe_U01
Posiada umiejętności dotyczące otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Określić czynniki decydujące o wydajności procesów otrzymywania paliw syntetycznych i metodę wzbogacania produktów syntezy. Umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Obliczyć efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych. Potrafi scharakteryzować podstawowe związki chemiczne zaliczane do paliw syntetycznych.
2,0Student nie umie wykonać podstawowych obliczń parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Nie potrafi potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Nie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne.
3,0Na dostatecznym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na dostatecznym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne
3,5Na dobrym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na dobrym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Mimo osiągnietego efektu kształcenia popełnia błedy.
4,0Na dobrym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych wanunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na dobrym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne
4,5Na bardzo dobrym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na bardzo dobrym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Mimo osiągnietego efektu kształcenia popełnia błedy.
5,0Na bardzo dobrym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na bardzo dobrym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_2A_G01-swe_K01
Student jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Potrafi pracować w zespole, działać i myśleć w sposób przedsiębiorczy.
2,0Student nie jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Nie potrafi pracować w zespole myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy.
3,0Student w dstatecznym zakresie jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. W dostateczny sposb umie pracować w zespole myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy.
3,5Student na poziomie dobrym jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Umie pracować w zespole myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy. Mimo osiągniętego efektu kształcenia popełnia błedy.
4,0Student na poziomie dobrym jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Umie pracować w zespole myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy
4,5Student na poziomie bardzo dobrym jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Bardzo dobrze pracuje w zespole myśli i działa w sposób przedsiębiorczy. Mimo osiągniętego efektu kształcenia popełnia błedy.
5,0Student na poziomie bardzo dobrym jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Bardzo dobrze pracuje w zespole myśli i działa w sposób przedsiębiorczy.

Literatura podstawowa

  1. Grzywa E., Molenda J., Technologia podstawowych syntez organicznych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne WNT, Warszawa, 2008
  2. Red. E. Kociołek - Balawejder, Technologia chemiczna organiczna - wybrane zagadnienia, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, 2013
  3. red. J. Kordylewski, Spalanie i paliwa praca zbiorowa, Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2005
  4. Sienko J.M., Plane R.A, Chemia podstawy zastosowania., WTN, Warszawa, 1999
  5. Burczyk B., Biomasa Surowiec do syntez chemicznych i produkcji paliw, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2011

Literatura dodatkowa

  1. Praca zbiorowa pod red. T. Kasprzyckiej-Gutman, Podręcznik do ćwiczeń z technologii chemicznej, Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, 1996
  2. Morrison R. T., Boyd R.T, Chemia organiczna, PWN, Warszawa, 2013

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Obliczenia podstawowych parametrów fizykochemicznych paliw gazowych w zależności od ciśnienia i temperatury. Obliczanie gęstości, objętości, masy paliw płynnych w zmiennych warunkach temp. Obliczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Wyrażanie składu paliw. Charakterystyka mieszaniny palnej i spalin. Zapotrzebowanie na powietrze do spalenia różnych surowców energetycznych (ciekłych, stałych i gazowych). Procesy spalania paliw. Obliczanie zapotrzebowanie na powietrze do spalenia mieszaniny substratów. Obliczanie współczynnika nadmiaru powietrza. Obliczanie wartości opałowej i ciepła spalania na podstaie składu elementarnego paliw. Obliczanie entalpii procesów otrzymywania wybranych paliw syntetycznych. Reakcje krakingu i reformingu.15
15

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Oznaczanie odczynu chemicznego wyciągu wodnego oraz całkowitej liczby kwasowej i liczby zasadowej produktów paliwowych. Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Procesy oczyszczania – adsorpcja. Rozczepianie węglowodorów – kraking.10
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Paliwo syntetyczne - definicja, metody otrzymywania. Zgazowanie paliw stałych. Nowoczesne metody zgazowania węgla. Podział technologii zgazowania w zależności od sposobu pokrywania potrzeb energetycznych procesu. Przemysłowe metody zgazowania węgla. Bezpośrednie upłynnienie węgla. Wodór - najbardziej proekologiczny nośnik energii, metody otrzymywania (reforming węglowodorów parą wodną, utleniająca konwersja węglowodorów lekkich z parą wodną – tzw. półspalanie, elektroliza). Kierunki wykorzystania gazu syntezowego. Podstawowe zastosowania „paliwowe” metanolu. Eterdimetylowy. LO. LC. Synteza Fischera - Tropscha. Ogólny zapis reakcji tworzenia węglowodorów. Reakcje uboczne syntezy F-T. Model kinetyczny syntezy węglowodorów. Równanie Andersona-Schultza-Flory’ego (ASF). Warunki syntezy Fischera - Tropscha (katalizatory, promotory, Temperatura i ciśnienie, ciśnienie parcjalne H2 i CO). Reaktory do syntezy Fischera-Tropscha. Synteza alkoholi mieszanych. Etanol. Kraking katalityczny. Hydrokraking. Ciepło spalania. Wartość opałowa. Gęstość paliw, temperaturowy współczynnik lepkości. Prawa gazowe - przypomnienie.20
20

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2konsultacje5
A-A-3przygotowanie się do zaliczenia ćwiczeń8
A-A-4samodzielne rozwiązywanie zadń2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach10
A-L-2konsultacje6
A-L-3przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratotyjnych8
A-L-4przygotowanie się do ćwiczeń6
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach20
A-W-2samodzielne studiowanie materiału wykładowego4
A-W-3przygotowanie się do zaliczenia wykładów6
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_2A_G01-swe_W01Posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Określić czynniki decydujące o wydajności procesów otrzymywania paliw syntetycznych i metodę wzbogacania produktów syntezy. Umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Obliczyć efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych. Potrafi scharakteryzować podstawowe związki chemiczne zaliczane do paliw syntetycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_2A_W03ma pogłębioną wiedzę w zakresie wybranych działów matematyki, fizyki, chemii i biologii, niezbędną do opisu procesów oraz formułowania i rozwiązywania zadań dotyczących pozyskiwania, przetwarzania i wykorzystania energii z odnawialnych źródeł;
OZE_2A_W08posiada rozszerzoną wiedzę dotyczącą przebiegu procesów technologicznych oraz budowy, zasady działania i eksploatacji przemysłowych i doświadczalnych instalacji do produkcji biopaliw ciekłych i gazowych;
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta z metodami zgazowania stosowanych w produkcji paliw syntetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem metod zgazowania biomasy. Zdobycie wiedzy więdzy dotyczącej zasad doboru czynników decydujących o wydajności procesu zgazowana biomasy i metod wzbogacania produktów syntezy. Zapoznanie studenta z chemizmem wytwarzania paliw syntetycznych. Zdobycie wiedzy o podstawowych produktach procesu zgazowania biomasy (charakterystyka właściwości fiykochemicznych).
Treści programoweT-A-1Obliczenia podstawowych parametrów fizykochemicznych paliw gazowych w zależności od ciśnienia i temperatury. Obliczanie gęstości, objętości, masy paliw płynnych w zmiennych warunkach temp. Obliczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Wyrażanie składu paliw. Charakterystyka mieszaniny palnej i spalin. Zapotrzebowanie na powietrze do spalenia różnych surowców energetycznych (ciekłych, stałych i gazowych). Procesy spalania paliw. Obliczanie zapotrzebowanie na powietrze do spalenia mieszaniny substratów. Obliczanie współczynnika nadmiaru powietrza. Obliczanie wartości opałowej i ciepła spalania na podstaie składu elementarnego paliw. Obliczanie entalpii procesów otrzymywania wybranych paliw syntetycznych. Reakcje krakingu i reformingu.
T-W-1Paliwo syntetyczne - definicja, metody otrzymywania. Zgazowanie paliw stałych. Nowoczesne metody zgazowania węgla. Podział technologii zgazowania w zależności od sposobu pokrywania potrzeb energetycznych procesu. Przemysłowe metody zgazowania węgla. Bezpośrednie upłynnienie węgla. Wodór - najbardziej proekologiczny nośnik energii, metody otrzymywania (reforming węglowodorów parą wodną, utleniająca konwersja węglowodorów lekkich z parą wodną – tzw. półspalanie, elektroliza). Kierunki wykorzystania gazu syntezowego. Podstawowe zastosowania „paliwowe” metanolu. Eterdimetylowy. LO. LC. Synteza Fischera - Tropscha. Ogólny zapis reakcji tworzenia węglowodorów. Reakcje uboczne syntezy F-T. Model kinetyczny syntezy węglowodorów. Równanie Andersona-Schultza-Flory’ego (ASF). Warunki syntezy Fischera - Tropscha (katalizatory, promotory, Temperatura i ciśnienie, ciśnienie parcjalne H2 i CO). Reaktory do syntezy Fischera-Tropscha. Synteza alkoholi mieszanych. Etanol. Kraking katalityczny. Hydrokraking. Ciepło spalania. Wartość opałowa. Gęstość paliw, temperaturowy współczynnik lepkości. Prawa gazowe - przypomnienie.
T-L-1Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Oznaczanie odczynu chemicznego wyciągu wodnego oraz całkowitej liczby kwasowej i liczby zasadowej produktów paliwowych. Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Procesy oczyszczania – adsorpcja. Rozczepianie węglowodorów – kraking.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne w formie testu lub pytań otwartych
S-2Ocena podsumowująca: pisemne zaliczenie materiału z ćwiczeń audytoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie posiada wiedzy dotyczącej metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Nie zna chemizmu wytwarzania paliw syntetycznych oraz nie potrafi scharakteryzować podstawowych syntetycznych składnikiów paliw.
3,0Posiada dostateczną wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie dostatecznym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw.
3,5Posiada dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw. Mimo osiągniętego efektu kształcenia na poziomie dobrym popełnia błędy.
4,0Posiada dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw.
4,5Posiada bardzo dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie bardzo dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw. Mimo osiągniętego efektu kształcenia na poziomie bardzo dobrym popełnia błędy
5,0Posiada bardzo dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Na poziomie bardzo dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_2A_G01-swe_U01Posiada umiejętności dotyczące otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezę Fischera - Tropscha. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Określić czynniki decydujące o wydajności procesów otrzymywania paliw syntetycznych i metodę wzbogacania produktów syntezy. Umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Obliczyć efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych. Potrafi scharakteryzować podstawowe związki chemiczne zaliczane do paliw syntetycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_2A_U03potrafi wykorzystać wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i biologii do opisu procesów oraz formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich oraz badawczych dotyczących pozyskiwania, przetwarzania i energetycznego wykorzystania OZE;
OZE_2A_U08potrafi przeprowadzić i ocenić wybrany proces technologiczny, realizowany w instalacjach do wytwarzania biopaliw;
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta z metodami zgazowania stosowanych w produkcji paliw syntetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem metod zgazowania biomasy. Zdobycie wiedzy więdzy dotyczącej zasad doboru czynników decydujących o wydajności procesu zgazowana biomasy i metod wzbogacania produktów syntezy. Zapoznanie studenta z chemizmem wytwarzania paliw syntetycznych. Zdobycie wiedzy o podstawowych produktach procesu zgazowania biomasy (charakterystyka właściwości fiykochemicznych).
Treści programoweT-A-1Obliczenia podstawowych parametrów fizykochemicznych paliw gazowych w zależności od ciśnienia i temperatury. Obliczanie gęstości, objętości, masy paliw płynnych w zmiennych warunkach temp. Obliczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Wyrażanie składu paliw. Charakterystyka mieszaniny palnej i spalin. Zapotrzebowanie na powietrze do spalenia różnych surowców energetycznych (ciekłych, stałych i gazowych). Procesy spalania paliw. Obliczanie zapotrzebowanie na powietrze do spalenia mieszaniny substratów. Obliczanie współczynnika nadmiaru powietrza. Obliczanie wartości opałowej i ciepła spalania na podstaie składu elementarnego paliw. Obliczanie entalpii procesów otrzymywania wybranych paliw syntetycznych. Reakcje krakingu i reformingu.
T-L-1Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Oznaczanie odczynu chemicznego wyciągu wodnego oraz całkowitej liczby kwasowej i liczby zasadowej produktów paliwowych. Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Procesy oczyszczania – adsorpcja. Rozczepianie węglowodorów – kraking.
Metody nauczaniaM-3samodzielne opracowywanie i interpretacja wyników z realizowanych ćwiczeń
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: pisemne zaliczenie materiału z ćwiczeń audytoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie umie wykonać podstawowych obliczń parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Nie potrafi potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Nie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne.
3,0Na dostatecznym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na dostatecznym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne
3,5Na dobrym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na dobrym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Mimo osiągnietego efektu kształcenia popełnia błedy.
4,0Na dobrym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych wanunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na dobrym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne
4,5Na bardzo dobrym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na bardzo dobrym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne. Mimo osiągnietego efektu kształcenia popełnia błedy.
5,0Na bardzo dobrym poziomie umie wykonać podstawowe obliczenia parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych .Na bardzo dobrym poziomie umie zapisać reakcje chemiczne w wyniku których otrzymywane są paliwa syntetyczne.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_2A_G01-swe_K01Student jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Potrafi pracować w zespole, działać i myśleć w sposób przedsiębiorczy.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_2A_K01Absolwent krytycznie ocenia skutki działalności w obszarze OZE;
OZE_2A_K02jest świadomy znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych;
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta z metodami zgazowania stosowanych w produkcji paliw syntetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem metod zgazowania biomasy. Zdobycie wiedzy więdzy dotyczącej zasad doboru czynników decydujących o wydajności procesu zgazowana biomasy i metod wzbogacania produktów syntezy. Zapoznanie studenta z chemizmem wytwarzania paliw syntetycznych. Zdobycie wiedzy o podstawowych produktach procesu zgazowania biomasy (charakterystyka właściwości fiykochemicznych).
Treści programoweT-A-1Obliczenia podstawowych parametrów fizykochemicznych paliw gazowych w zależności od ciśnienia i temperatury. Obliczanie gęstości, objętości, masy paliw płynnych w zmiennych warunkach temp. Obliczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Wyrażanie składu paliw. Charakterystyka mieszaniny palnej i spalin. Zapotrzebowanie na powietrze do spalenia różnych surowców energetycznych (ciekłych, stałych i gazowych). Procesy spalania paliw. Obliczanie zapotrzebowanie na powietrze do spalenia mieszaniny substratów. Obliczanie współczynnika nadmiaru powietrza. Obliczanie wartości opałowej i ciepła spalania na podstaie składu elementarnego paliw. Obliczanie entalpii procesów otrzymywania wybranych paliw syntetycznych. Reakcje krakingu i reformingu.
T-W-1Paliwo syntetyczne - definicja, metody otrzymywania. Zgazowanie paliw stałych. Nowoczesne metody zgazowania węgla. Podział technologii zgazowania w zależności od sposobu pokrywania potrzeb energetycznych procesu. Przemysłowe metody zgazowania węgla. Bezpośrednie upłynnienie węgla. Wodór - najbardziej proekologiczny nośnik energii, metody otrzymywania (reforming węglowodorów parą wodną, utleniająca konwersja węglowodorów lekkich z parą wodną – tzw. półspalanie, elektroliza). Kierunki wykorzystania gazu syntezowego. Podstawowe zastosowania „paliwowe” metanolu. Eterdimetylowy. LO. LC. Synteza Fischera - Tropscha. Ogólny zapis reakcji tworzenia węglowodorów. Reakcje uboczne syntezy F-T. Model kinetyczny syntezy węglowodorów. Równanie Andersona-Schultza-Flory’ego (ASF). Warunki syntezy Fischera - Tropscha (katalizatory, promotory, Temperatura i ciśnienie, ciśnienie parcjalne H2 i CO). Reaktory do syntezy Fischera-Tropscha. Synteza alkoholi mieszanych. Etanol. Kraking katalityczny. Hydrokraking. Ciepło spalania. Wartość opałowa. Gęstość paliw, temperaturowy współczynnik lepkości. Prawa gazowe - przypomnienie.
T-L-1Analiza wybranych wskaźników fizykochemicznych paliw - wyznaczanie temperaturowego współczynnika lepkości paliw płynnych. Oznaczanie odczynu chemicznego wyciągu wodnego oraz całkowitej liczby kwasowej i liczby zasadowej produktów paliwowych. Oznaczanie składu frakcyjnego paliw metodą destylacji. Procesy oczyszczania – adsorpcja. Rozczepianie węglowodorów – kraking.
Metody nauczaniaM-3samodzielne opracowywanie i interpretacja wyników z realizowanych ćwiczeń
M-2praca w grupie - wykonywanie obliczeń
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Nie potrafi pracować w zespole myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy.
3,0Student w dstatecznym zakresie jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. W dostateczny sposb umie pracować w zespole myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy.
3,5Student na poziomie dobrym jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Umie pracować w zespole myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy. Mimo osiągniętego efektu kształcenia popełnia błedy.
4,0Student na poziomie dobrym jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Umie pracować w zespole myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy
4,5Student na poziomie bardzo dobrym jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Bardzo dobrze pracuje w zespole myśli i działa w sposób przedsiębiorczy. Mimo osiągniętego efektu kształcenia popełnia błedy.
5,0Student na poziomie bardzo dobrym jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Bardzo dobrze pracuje w zespole myśli i działa w sposób przedsiębiorczy.