Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S1)
specjalność: Technologia nieorganiczna
Sylabus przedmiotu Procesy jednostkowe w technologii chemicznej:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Technologia chemiczna | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Procesy jednostkowe w technologii chemicznej | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Chemicznej Organicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Grzegorz Lewandowski <Grzegorz.Lewandowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marcin Bartkowiak <Marcin.Bartkowiak@zut.edu.pl>, Agnieszka Wróblewska <Agnieszka.Wroblewska@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 11 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Na wstępie wymagana jest wiedza z zakresu chemii fizycznej, organicznej, nieorganicznej i ogólnej. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z najważniejszymi procesami jednostkowymi występujacymi podczas realizacji procesów technologicznych w róż nej skali produkcji. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z zasadami realizacji procesów chlorowania. Typowe procesy chlorowania addycyjnego i substytucyjnego. |
| C-3 | Zapoznanie studentów z procesami redukcji i uwodornienia. Redukcja nitrobenzenu do aniliny, estrów kwasów karboksylowych do alkoholi. Uwodornienie fenolu do cykloheksanolu |
| C-4 | Zasady prowadzenia procesów sulfonowania i siarczanowania. Sulfonowanie aniliny, alkilobenzenów, naftalenu, antrachinonu. |
| C-5 | Zapoznanie z procesami nitrowania. Otrzymywanie dinitrotoluenów, nitrobenzenu, naftalenu i acetanilidu. |
| C-6 | Praktyczne zapoznanie studenta z podstawowymi operacjami i procesami jednostkowymi. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Bezpieczeństwo i higiena pracy w labratorium technologii chemicznej organicznej | 4 |
| T-L-2 | Zasady sporządzania bilansu materiałowego i opracowania wyników | 4 |
| T-L-3 | Wyodrębnianie i oczyszczanie związków organicznych metodą destylacji prostej | 8 |
| T-L-4 | Wyodrębnianie i oczyszczanie związków organicznych metodą destylacji frakcyjnej | 8 |
| T-L-5 | Wyodrębnianie olejków eterycznych z materiału roślinnego | 8 |
| T-L-6 | Wyodrębnianie kofeiny z herbaty | 8 |
| T-L-7 | Acetoksylowanie olefin | 8 |
| T-L-8 | Usuwanie trwałych zanieczyszczeń organicznych (TZO) ze ścieków przemysłowych. | 8 |
| 56 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Typy procesów jednostkowych, ogólna charakterystyka: utleniania, redukcji, odwodornienia i uwodornienia, chlorowania, sulfonowania i siarczanowania, nitrowania, alkilowania i arylowania, izomeryzacji, hydratacji i dehydratacji, estryfikacji, kondensacji, karboksylowania, hydrolizy, amonolizy, aminolizy, aminowania, polimeryzacji, polikondensacji, poliaddycji. | 2 |
| T-W-2 | Ogólna charakterystyka procesu chlorowania. Chlorowanie addycyjne i substytucyjne. Technologia otrzymywania 1,2-dichloroetanu. Otrzymywanie chlorku allilu. Procesy chlorohydroksylowania i chlorolizy. Chlorowanie związków aromatycznych i alkiloaromatycznych. | 4 |
| T-W-3 | Cel i znaczenie procesu sulfonowania. Sulfonowanie benzenu, toluenu, aniliny, alkilobenzenów, naftalenu, antrzchinonu. | 3 |
| T-W-4 | Ogólna charakterystyka redukcji i uwodornienia. Redukcja nitrobenzenu. Uwodornienie fenolu do cykloheksanolu, aldehydów do alkoholi. Redukcja estrów kwasu karboksylowego do alkoholi. | 3 |
| T-W-5 | Nitrowanie związków aromatycznych. Nitrowanie benzenu, toluenu, mononitrotoluenów, dinitrotoluenów, naftalenu, acetanilidu. | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 56 |
| A-L-2 | Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych | 30 |
| A-L-3 | Opracowanie wyników doświadczeń i przygotowanie sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych | 30 |
| A-L-4 | Konsultacje z prowadzącymi zajęcia | 4 |
| 120 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w wykładach | 15 |
| A-W-2 | Konsultacje z prowadzącym | 3 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 10 |
| A-W-4 | Zaliczenie | 2 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny. |
| M-2 | Opis przebiegu procesu chlorowania oparty na własnych doświadczeniach w jego prowadzeniu. |
| M-3 | Dyskusja nad przedstawionym wybranym tematem w połączeniu z prezentacja komputerową procesu. |
| M-4 | Praktyczna, ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena w oparciu o udział studentów w dyskusji na zadany temat. |
| S-2 | Ocena formująca: Egzamin końcowy w formie testowej. |
| S-3 | Ocena formująca: Ocena wiedzy i umiejętności w zakresie realizowanych ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-4 | Ocena formująca: Ocena osiągnięć oraz aktywności i zaangażowania studenta podczas realizacji ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-5 | Ocena podsumowująca: Ocena pisemnych sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_1A_O03a_W01 Student potrafi zdefiniować, objaśnić i scharakteryzować dowolny proces jednostkowy w odniesieniu do jego zastosowania w procesie technologicznym wytwarzania określonego związku lub grupy związków. Potrafi szczegółowo przedstawić proces chlorowania, zaproponować zmiany w jego prowadzeniu, wytłumaczyć zależności pomiędzy parametrami procesu i własnościami fizykochemicznymi chlorowanego związku. Dokładnie potrafi przedstawić przebieg, opis procesów redukcji i uwodornienia w zastosowaniu do wytwarzania podstawowych grup użytecznych handlowo związków. Potrafi opisać i zastosować proces nitrowania dowolnego związku aromatycznego. Potrafi dobrać parametry procesu sulfonowania dowolnego surowca organicznego. | TCH_1A_W19 | — | — | C-1, C-3, C-2, C-4, C-5, C-6 | T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-W-5, T-L-7, T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-L-5, T-L-6, T-L-8 | M-3, M-1, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_1A_O03a_U01 Potrafi analizować przebieg procesu jednostkowego i wprowadzać zmiany parametrów procesowych w celu uzyskania możliwie wysokiej selektywności przemiany do pożądanego produktu lub grupy związków oraz wysokiej konwersji surowców. Potrafi dobierać i planować parametry wybranego procesu technologicznego, jak: chlorowanie, sulfonowanie, redukcja i uwodornienie, nitrowanie. Potrafi wykorzystać znajomość poszczególnych procesów jednostkowych w zaproponowaniu logicznie spójnego ciągu technologicznego produkcji określonego produktu finalnego o znaczeniu handlowym. | TCH_1A_U08, TCH_1A_U14, TCH_1A_U24 | — | — | C-1, C-3, C-2, C-4, C-5, C-6 | T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-W-5, T-L-7, T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-L-5, T-L-6, T-L-8 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_1A_O03a_K01 Wykazuje chęci poprawy wskaźników technologicznych procesu w celu lepszego wykorzystania surowców i otrzymywania wyższej jakości produktów. | TCH_1A_K05 | — | — | C-1, C-3, C-2, C-4, C-5 | T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-W-5, T-L-7, T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-L-5, T-L-6, T-L-8 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_1A_O03a_W01 Student potrafi zdefiniować, objaśnić i scharakteryzować dowolny proces jednostkowy w odniesieniu do jego zastosowania w procesie technologicznym wytwarzania określonego związku lub grupy związków. Potrafi szczegółowo przedstawić proces chlorowania, zaproponować zmiany w jego prowadzeniu, wytłumaczyć zależności pomiędzy parametrami procesu i własnościami fizykochemicznymi chlorowanego związku. Dokładnie potrafi przedstawić przebieg, opis procesów redukcji i uwodornienia w zastosowaniu do wytwarzania podstawowych grup użytecznych handlowo związków. Potrafi opisać i zastosować proces nitrowania dowolnego związku aromatycznego. Potrafi dobrać parametry procesu sulfonowania dowolnego surowca organicznego. | 2,0 | Nie umie podać charakterystyki podstawowych procesów jednostkowych w technologii chemicznej. |
| 3,0 | Potrafi przedstawić charakterystykę podstawowych procesów jednostkowych jak utlenianie, chlorowanie, sulfonowanie, nitrowanie. | |
| 3,5 | Potrafii przedstawić charakterystykę podstawowych procesów jednostkowych i technologii związanych z procesami chlorowania. | |
| 4,0 | Potrafii przedstawić charakterystykę podstawowych procesów jednostkowych i technologii związanych z procesami chlorowania i nitrowania. | |
| 4,5 | Potrafii przedstawić charakterystykę podstawowych procesów jednostkowych i technologii związanych z procesami chlorowania, nitrowania, sulfonowania. | |
| 5,0 | Potrafii przedstawić charakterystykę podstawowych procesów jednostkowych i technologii związanych z procesami chlorowania, nitrowania, sulfonowania, estryfikacji, redukcji i uwodornienia. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_1A_O03a_U01 Potrafi analizować przebieg procesu jednostkowego i wprowadzać zmiany parametrów procesowych w celu uzyskania możliwie wysokiej selektywności przemiany do pożądanego produktu lub grupy związków oraz wysokiej konwersji surowców. Potrafi dobierać i planować parametry wybranego procesu technologicznego, jak: chlorowanie, sulfonowanie, redukcja i uwodornienie, nitrowanie. Potrafi wykorzystać znajomość poszczególnych procesów jednostkowych w zaproponowaniu logicznie spójnego ciągu technologicznego produkcji określonego produktu finalnego o znaczeniu handlowym. | 2,0 | Nie potrafi analizować podstawowwych typów procesów jednostkowych. |
| 3,0 | Potrafi analizować, przedstawiać charakterystykę podstawowych procesów jednostkowych: utleniania, redukcji, uwodornienia, chlorowania, sulfonowania. | |
| 3,5 | Potrafi analizować, charakteryzować, oceniać przydatność podstawowych procesów jednostkowych: utleniania, redukcji, uwodornienia, chlorowania, sulfonowania. Potrafi stosować i prowadzić wymienione procesy jednostkowe. | |
| 4,0 | Potrafi analizować, charakteryzować, oceniać przydatność podstawowych procesów jednostkowych: utleniania, redukcji, uwodornienia, chlorowania, sulfonowania, nitrowania. Potrafi posłużyć się, stosować i prowadzić wymienione procesy jednostkowe. | |
| 4,5 | Potrafi analizować, charakteryzować, oceniać przydatność podstawowych procesów jednostkowych: utleniania, redukcji, uwodornienia, chlorowania, sulfonowania, nitrowania, estryfikacji. Potrafi posłużyć się, stosować i prowadzić wymienione procesy jednostkowe. | |
| 5,0 | Potrafi analizować, charakteryzować, oceniać przydatność podstawowych procesów jednostkowych: utleniania, redukcji, uwodornienia, chlorowania, sulfonowania, nitrowania, estryfikacji, hydrolizy, amonolizy. Potrafi posłużyć się, stosować i prowadzić wymienione procesy jednostkowe. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_1A_O03a_K01 Wykazuje chęci poprawy wskaźników technologicznych procesu w celu lepszego wykorzystania surowców i otrzymywania wyższej jakości produktów. | 2,0 | |
| 3,0 | Jest osobą kompetentną w ocenie procesów chlorowania, utleniania , sulfonowania, wystepujacych w procesie technologicznym. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Ropuszyński St., Chemia i technologia podstawowej syntezy organicznej, WNT, Warszawa, 1988, Pierwsze
- Grzywa E., Molenda J., Technologia podstawowych syntez chemicznych t.2, WNT, Warszawa, 1996
- Bogoczek R., Kociołek-Balawejder E., Technologia chemiczna organiczna, Akademii konomicznej we Wrocławiu, Wrocław, 1992, pierwsze
Literatura dodatkowa
- Bortel E., Koneczny H., Zarys technologii chemicznej, PWN, Warszawa, 1992, pierwsze
- Zieliński A.Z., Chemiczna technologia organiczna, WNT, Warszawa, 1979, pierwsze
- Praca zbiorowa, Podręcznik do ćwiczeń z technologii chemicznej, Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, 1996, pierwsze
- Berezowska-Ornat R., Dominiak H., Siepracka B., Ćwiczenia laboratoryjne z technologii chemicznej - surowce i procesy, Politechniki Radomskiej, Radom, 2001, pierwsze