Szkoła Doktorska - Szkoła Doktorska
specjalność: inżynieria materiałowa
Sylabus przedmiotu Nowe trendy w inżynierii chemicznej:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Szkoła Doktorska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | |
| Stopnień naukowy absolwenta | doktor | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK | ||
| Profil | |||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Nowe trendy w inżynierii chemicznej | ||
| Specjalność | inżynieria chemiczna | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Joanna Karcz <Joanna.Karcz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Magdalena Cudak <Magdalena.Cudak@zut.edu.pl>, Jolanta Szoplik <Jolanta.Szoplik@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 16 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomośc materiału z zakresu inżynierii chemicznej na poziomie studiów S2 |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie doktorantów z trendami w inżynierii chemicznej |
| C-2 | Umiejętnośc zastosowania nowoczesnych narzędzi i technik w obliczeniach projektowych wybranych procesów i aparatów w inżynierii chemicznej |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Obliczenia projektowe dla wybranego procesu lub aparatu w złożonych systemach inżynierii procesowej z zastosowaniem nowoczesnych technik obliczeniowych | 10 |
| 10 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie. Definicje. Rozwój i paradygmaty inżynierii chemicznej | 1 |
| T-W-2 | Badania różnych właściwości fizyko-chemicznych materiałów nowego typu. Właściwości reologiczne płynów. Mikroreologia | 1 |
| T-W-3 | Zaawansowane metody badań procesów inżynierii chemicznej. Metody teoretyczne. Metody eksperymentalne. Metody numeryczne. Przykłady | 1 |
| T-W-4 | Intensyfikacja procesów przenoszenia pędu, ciepła i masy | 1 |
| T-W-5 | Przegląd metod modelowania matematycznego procesów inżynierii chemicznej | 1 |
| T-W-6 | Zastosowanie metod numerycznej mechaniki płynów do modelowania procesów inzynierii chemicznej. Modele burzliwości. Układy jedno- i wielofazowe | 1 |
| T-W-7 | Modelowanie przepływów płynu w złożonych systemach inżynierii procesowej. Teoria grafów. Symulacje numeryczne. Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych | 2 |
| T-W-8 | Inżynieria reaktorów chemicznych. Postępy w badaniach eksperymentalnych, modelowaniu i optymalizacji. Mikroreaktory. Strukturalne reaktory katalityczne | 2 |
| T-W-9 | Teoria i technika mieszania. Postępy i zastosowania. Modelowanie układów rozproszonych. Procesy agregacji i rozpadu. Równanie bilansu populacji. | 2 |
| T-W-10 | Inżynieria produktu chemicznego. Strukturalne produkty chemiczne i ich projektowanie. Inżynieria molekularna produktów i procesów. Modelowanie wieloskalowe. Projektowanie i integracja układów wieloskalowych | 1 |
| T-W-11 | Rola inżynierii chemicznej w zagadnieniach biomedycznych. Zastosowanie ogrzewania mikrofalowego oraz pół magnetycznych w inżynieri procesowej | 1 |
| T-W-12 | Trendy w budowie aparatury stosowanej w inżynierii chemicznej | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestniczenie w zajęciach projektowych | 10 |
| A-P-2 | samodzielne przygotowanie projektu | 15 |
| A-P-3 | przygotowanie do zaliczenia projektu | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | praca z zalecaną literaturą rozszerzającą wiedzę z wykładu | 30 |
| A-W-3 | przygotowanie do zaliczenia wykładu | 15 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające: wykład informacyjny |
| M-2 | Metody praktyczne: metoda projektów |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład: zaliczenie pisemne |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Projekt: zaliczenie projektu na podstawie przedstawionej pisemnie dokumentacji z poprawnie wykonanymi obliczeniami |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SD_3-_SzDE01aICh_W01 Doktorant jest w stanie zidentyfikowac i objaśnic aktualne trendy w inżynierii chemicznej | SD_3_W01 | — | C-1 | T-W-12, T-W-5, T-W-4, T-W-8, T-W-6, T-W-3, T-W-9, T-W-1, T-W-11, T-W-2, T-W-7, T-W-10 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SD_3-_SzDE01aICh_U01 Doktorant potrafi zastosowac wybrane, nowoczesne techniki i narzędzia w obliczeniach projektowych procesów lub aparatów w inżynierii chemicznej | SD_3_U02 | — | C-2 | T-P-1 | M-2 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SD_3-_SzDE01aICh_K01 Doktorant rozumie potrzebę ustawicznego poszukiwania nowych rozwiązań problemów inżynierii chemicznej | SD_3_K04 | — | C-1 | T-W-6, T-W-8, T-W-10, T-W-1, T-W-7, T-W-11, T-W-4 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| SD_3-_SzDE01aICh_W01 Doktorant jest w stanie zidentyfikowac i objaśnic aktualne trendy w inżynierii chemicznej | 2,0 | |
| 3,0 | Doktorant jest w stanie w podstawowym stopniu zidentyfikowac i objasnic aktualne trendy w inżynierii chemicznej | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| SD_3-_SzDE01aICh_U01 Doktorant potrafi zastosowac wybrane, nowoczesne techniki i narzędzia w obliczeniach projektowych procesów lub aparatów w inżynierii chemicznej | 2,0 | |
| 3,0 | Doktorant potrafi w stopniu podstawowym poprawnie wykonac obliczenia i przygotowac dokumentację projektową | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| SD_3-_SzDE01aICh_K01 Doktorant rozumie potrzebę ustawicznego poszukiwania nowych rozwiązań problemów inżynierii chemicznej | 2,0 | |
| 3,0 | Doktorant rozumie w stopniu podstawowym potrzebę ustawicznego poszukiwania rozwiązań złożonych problemów inżynierii chemicznej | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Carlos Negro, Felix Garcia-Ochoa, Philippe Tanguy, Guilherme Ferreira, Jules Thibault, Shuichi Yamamoto, Rafiqul Gani, Barcelona Declaration - 10th World Congress of Chemical Engineering, 1-5 October 2017, Chemical Engineering Research and Design, 2018, 129, A1 - A2
- Coulson J.M., Richardson J.F., Backhurst J.R., Harker J.H., Coulson & Richardson's Chemical Engineering, Vol. 1: Fluid Flow, Heat Transfer and Mass Transfer, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1999
- Coulson J.M., Richardson J.F., Backhurst J.R., Harker J.H., Coulson & Richardson's Chemical Engineering, Vol. 2: Particle Technology and Separation Processes, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2002
- Richardson J.F., Peacock D.G., Coulson & Richardson's Chemical Engineering, Vol. 3: Chemical & Biochemical Reactors & Process Control, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2007
- Brennen Ch.E., Fundamentals of Multiphase Flow, Cambridge University Press, Cambridge, 2005
- Faghri A., Zhang Y., Transport Phenomena in Multiphase Systems, Elsevier Academic, Boston, 2006
- Jaworski Z., Numeryczna mechanika płynów w inzynierii chemicznej i procesowej, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2005
- Sommerfeld M., Decker S., State of the art and future trends in CFD simulation of stirred vessels, Proceedings of 11th European Conference on Mixing, Bamberg, Germany, 14-17.10.2003, 2003, Preprints, pp. 1 - 20
- Szoplik J., The gas transportation in a pipeline network; Chapter 13, in: Advances in natural gas technology, edited by Hamid A. Al-Megren, INTECH Open Science, 2012, Chapter 13, pp. 339-358, ISBN 978-953-51-0507-7
- Szoplik J., Zastosowanie metody sztucznych sieci neuronowych do transportu gazu ziemnego, Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 2013, 52(44), 6, str. 572-573
- Szoplik J., Forecasting of natural gas consumption with artificial neural networks, Energy, 2015, 85, pp. 208-220
- Szoplik J., Stelmasińska P., Analysis of gas network storage capacity for alternative fuels in Poland, Energy, 2019, 172, pp. 343-353
- Stręk F., Mieszanie i mieszalniki, WNT, Warszawa, 1981
- Bałdyga J., Bourne J.R., Turbulent mixing and chemical reactions, Wiley, 1999
- Paul E.L., Atiemo-Obeng V.A., Kresta S.M. (Eds), Handbook of Industrial Mixing. Science and Practice, Wiley, Hoboken, New Jersey, 2004
- Kamieński J., Mieszanie układów wielofazowych, WNT, Warszawa, 2004
- Jasińska M., Bałdyga J., Mixing and processing of liquids in rotor-stator devices, Lambert Academic Publishing, Saarbrucken, 2014
- Cudak M., Eksperymentalna i numeryczna analiza procesów przenoszenia w układzie biofaza-ciecz-gaz w bioreaktorze z mieszadłem, BEL Studio, Warszawa, 2016
- Maginn E.J., Elliot J.R., Historical perspective and current outlook fpr molecular dynamics as chemical engineering tool, Industrial Engineering Chemistry Research, 2010, 49, pp. 3059-3078
- Paul D.R., The evolution of molecular modeling into a chemical engineering tool, Industrial and Engineering Chemistry Research, 2010, 49, pp. 3026-3046
- Theodorou D.N., Progress and outlook in Monte Carlo simulations, Industrial and Engineering Chemistry Research, 2010, 49, pp. 3047-3058
- Bałdyga J., Krasiński A., Orciuch W., Rheological effects in concentrated aggregated suspensions _ Application of population balance modelling, Proceedings of 12th European Conference on Mixing, Bologna, 27-30.06.2006, 2011, pp. 217-224
- Gierczycki A.T., Procesy agregacji i rozpadu w układach dyspersyjnych ciało stałe - ciecz, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2014
- Bałdyga J., Inżynieria produktu a inżynieria chemiczna, Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 2010, 49, str. 23-24
- Henczka M., Inżynieria produktu farmaceutycznego, Politechnika Warszawska, Warszawa, 2011
- Sosnowski T.R., Aerozole wziewne i inhalatory, Politechnika Warszawska, Warszawa, 2012
- Kołodziej A., Łojewska J., Strukturalne reaktory katalityczne: inzynieria i kataliza, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole, 2016
- Witkiewicz K., Analiza teoretyczno-doswiadczalna ogrzewania mikrofalowego w wybranych procesach suszrniczych i adsorpcyjnych, BEL Studio, Warszawa - Szczecin, 2018
- Rakoczy R., Analiza teoretyczno - doswiadczalna wpływu wirującego pola magnetycznego na wybrane operacje i procesy inzynierii chemicznej, Wydawnictwo ZUT w Szczecinie, Szczecin, 2011
Literatura dodatkowa
- Denn M.M, Chemical Engineering. An introduction, Cambridge University Press, New York, 2012
- Dziubiński M., Kiljański T., Sęk J., Podstawy reologii i reometrii płynów, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2009
- Kiljański T., Dziubinski M., Sęk J., Antosik K., Wykorzystanie pomiarów właściwości reologicznych płynów w praktyce inżynierskiej, EKMA, Warszawa, 2009
- Backhurst J.R., Harker J.H., Richardson J.F., Coulson & Richardson's Chemical Engineering, Vol. 4: Solutions to the Problems in Vol. 1, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001
- Backhurst J.R., Harker J.H, Coulson & Richardson's Chemical Engineering, Vol. 5: Solutions to the Problems in Volumes 2 and 3, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2003