Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Odnawialne źródła energii (N2)

Sylabus przedmiotu Wytwarzanie paliw syntetycznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Odnawialne źródła energii
Forma studiów studia niestacjonarne 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
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 12 1,50,50egzamin
ćwiczenia audytoryjneA3 8 0,90,30zaliczenie
laboratoriaL3 6 0,60,20zaliczenie

Wymagania wstępne

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

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.8
8
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.6
6
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.12
12

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1uczestnictwo w zajęciach8
A-A-2konsultacje3
A-A-3przygotowanie sę do zaliczenia ćwiczeń8
A-A-4Samodzielne rozwizywanie zadań8
27
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach6
A-L-2przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratotyjnych6
A-L-3przygotowanie się do ćwiczeń laboratoryjnych3
A-L-4konsultacje3
18
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach12
A-W-2samodzielne studiowanie tematyki przedmiotu14
A-W-3przygotowanie się do zaliczenia wykładów12
A-W-4Konsultacje6
44

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład multimedialny
M-2praca w grupie, wspólne rozwiązywanie zadań

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: zaliczenie w formie pytań otwartych, zadań lub w formie testowej
S-2Ocena formująca: zaliczenie sprawozdań z laboratorium

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_OZE2ANG01swe_W01
Posiada 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_W08, OZE_2A_W03C-1T-W-1M-1S-1

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_OZE2ANG01swe_U01
Posiada umiejętności dotyczące metod zgazowania stosowanych w produkcji paliw syntetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem metod zgazowania biomasy. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Dobrać czynniki decydujące o wydajności procesu zgazowana biomasy 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 produkty procesu zgazowania biomasy.
OZE_2A_U03, OZE_2A_U08C-1T-A-1, T-L-1M-2S-1

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_OZE2ANG01swe_K01
Student jest świadomy znaczenia paliw syntetycznych funkcjonujacych w obszarze odnawialnych źródeł energii, jest świadomy znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych. Potrafi pracować w zespole, działać i myśleć w sposób przedsiębiorczy.
OZE_2A_K01, OZE_2A_K02C-1T-W-1, T-A-1, T-L-1M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_2A_OZE2ANG01swe_W01
Posiada 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, syntezy Fischera - Tropscha. Nie zna chemizmu wytwarzania paliw syntetycznych oraz nie potrafi scharakteryzować podstawowych syntetycznych składników paliw.
3,0Posiada dostateczną wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy 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 z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy Fischera - Tropscha. Na poziomie dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw. Mimo osiagnietego efektu kształcenia na poziomie dobrym popełnia błędy.
4,0Posiada dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy 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 z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy Fischera - Tropscha. Na poziomie bardzo dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw. Mimo osiagnietego efektu kształcenia na poziomie bardzo dobrym popełnia błędy.
5,0Posiada bardzo dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy 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_OZE2ANG01swe_U01
Posiada umiejętności dotyczące metod zgazowania stosowanych w produkcji paliw syntetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem metod zgazowania biomasy. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Dobrać czynniki decydujące o wydajności procesu zgazowana biomasy 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 produkty procesu zgazowania biomasy.
2,0Student nie umie wykonać podstawowych obliczeń parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Nie potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych. Nie umie zapisać reakcji chemicznych 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 osiągniętego efektu kształcenia popełnia błędy.
4,0Na 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
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 osiągniętego efektu kształcenia popełnia błędy.
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_OZE2ANG01swe_K01
Student jest świadomy znaczenia paliw syntetycznych funkcjonujacych w obszarze odnawialnych źródeł energii, jest świadomy znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych. 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 dostatecznym zakresie jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na dostatecznym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy.
3,5Student świadomy jest znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na dobrym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy. Mimo osiągnietego efektu kształcenia na poziomie dobrym popełnia błędy.
4,0Student świadomy jest znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na dobrym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy.
4,5Student świadomy jest znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na bardzo dobrym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy. Mimo osiągnięcia efektu kształcenia na poziomie bardzo dobrym popełnia błędy.
5,0Student świadomy jest znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na bardzo dobrym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy.

Literatura podstawowa

  1. Grzywa E., Molenda J., Technologia podstawowych syntez organicznych, 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. 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

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.8
8

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.6
6

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.12
12

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1uczestnictwo w zajęciach8
A-A-2konsultacje3
A-A-3przygotowanie sę do zaliczenia ćwiczeń8
A-A-4Samodzielne rozwizywanie zadań8
27
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach6
A-L-2przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratotyjnych6
A-L-3przygotowanie się do ćwiczeń laboratoryjnych3
A-L-4konsultacje3
18
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach12
A-W-2samodzielne studiowanie tematyki przedmiotu14
A-W-3przygotowanie się do zaliczenia wykładów12
A-W-4Konsultacje6
44
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_2A_OZE2ANG01swe_W01Posiada 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_W08posiada rozszerzoną wiedzę dotyczącą przebiegu procesów technologicznych oraz budowy, zasady działania i eksploatacji przemysłowych i doświadczalnych instalacji do produkcji biopaliw ciekłych i gazowych;
OZE_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;
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-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.
Metody nauczaniaM-1wykład multimedialny
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: zaliczenie w formie pytań otwartych, zadań lub w formie testowej
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie posiada wiedzy dotyczącej metod otrzymywania paliw syntetycznych uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla,zgazowania węgla, syntezy Fischera - Tropscha. Nie zna chemizmu wytwarzania paliw syntetycznych oraz nie potrafi scharakteryzować podstawowych syntetycznych składników paliw.
3,0Posiada dostateczną wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy 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 z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy Fischera - Tropscha. Na poziomie dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw. Mimo osiagnietego efektu kształcenia na poziomie dobrym popełnia błędy.
4,0Posiada dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy 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 z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy Fischera - Tropscha. Na poziomie bardzo dobrym zna chemiz wytwarzania paliw syntetycznych oraz w dostateczny sposób potrafi scharakteryzować podstawowe syntetyczne składniki paliw. Mimo osiagnietego efektu kształcenia na poziomie bardzo dobrym popełnia błędy.
5,0Posiada bardzo dobrą wiedzę dotyczącą metod otrzymywania paliw syntetycznych z uwzglednieniem procesów krakingu wyższych frakcji ropy naftowej, uwodornienia węgla, zgazowania węgla, syntezy 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_OZE2ANG01swe_U01Posiada umiejętności dotyczące metod zgazowania stosowanych w produkcji paliw syntetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem metod zgazowania biomasy. Potrfi obliczyć podstawowe parametry fizykochemiczne paliw w zależności od zmiennych warunków temperatury i ciśnienia . Dobrać czynniki decydujące o wydajności procesu zgazowana biomasy 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 produkty procesu zgazowania biomasy.
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-2praca w grupie, wspólne rozwiązywanie zadań
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: zaliczenie w formie pytań otwartych, zadań lub w formie testowej
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie umie wykonać podstawowych obliczeń parametrów fizykochemicznych paliw w zależności od zmiennych warunków ciśnienia i temperatury. Nie potrafi obliczyć skład paliw, spalin po procesie spalania, efekt energetyczny wybranych reakcji otrzymywania paliw syntetycznych oraz wartość opałową paliw syntetycznych. Nie umie zapisać reakcji chemicznych 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 osiągniętego efektu kształcenia popełnia błędy.
4,0Na 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
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 osiągniętego efektu kształcenia popełnia błędy.
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_OZE2ANG01swe_K01Student jest świadomy znaczenia paliw syntetycznych funkcjonujacych w obszarze odnawialnych źródeł energii, jest świadomy znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych. 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-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-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-2praca w grupie, wspólne rozwiązywanie zadań
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: zaliczenie sprawozdań z laboratorium
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 dostatecznym zakresie jest świadomy znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na dostatecznym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy.
3,5Student świadomy jest znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na dobrym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy. Mimo osiągnietego efektu kształcenia na poziomie dobrym popełnia błędy.
4,0Student świadomy jest znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na dobrym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy.
4,5Student świadomy jest znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na bardzo dobrym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy. Mimo osiągnięcia efektu kształcenia na poziomie bardzo dobrym popełnia błędy.
5,0Student świadomy jest znaczenia odnawialnych źródeł energii w ochronie środowiska. Na bardzo dobrym poziomie pracuje w zespole, myśli i działa w sposób przedsiębiorczy.