Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Inżynieria procesowa

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: T.5s.INPR.SI.TTZCX.T Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Inżynieria procesowa
Jednostka: Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 0 LUB 5.00 LUB 4.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Przedmiot obejmuje najważniejsze zagadnienia z zakresu inżynierii procesowej uzupełnione informacjami dotyczącymi inżynierii reaktorowej i bioreaktorowej Po wprowadzeniu z zakresu bilansowania i reologii omawiane są przepływu płynów i przepływy przez złoża, ruch cząstek w płynach a następnie elementy wymiany energii cieplnej i masy W dalszej kolejności dokonywana jest charakterystyka ilościowa wybranych operacji i procesów jednostkowych. Są to filtracja, mieszanie, destylacja i rektyfikacja, suszenie oraz ekstrakcja. Ważną część treści przedmiotu stanowią informacje odnoszące się do reakcji enzymatycznych (stechiometria i kinetyka oraz do bioprzemian z udziałem mikroorganizmów (hodowla wgłębna okresowa i ciągła).

Pełny opis:

Treść kształcenia

Podstawowe informacje o procesach i ich bilansowaniu (podział procesów, zmienne inten-sywne i ekstensywne, rodzaje bilansów, zasady sporządzania bilansu).

Właściwości mechaniczne materiału biotechnologicznego (współczynnik ściśliwości, gęstość, właściwości reologiczne i ich charakterystyka, płyny niutonowskie i nieniutonowskie).

Podstawy wymiany pędu (równanie ciągłości strugi i równanie Bernoulliego, charakterystyka geometryczna rurociągów, cząstek i złoża, opory przepływu przez rurociąg, moc pompy, opory przepływu przez złoże, ruch cząstek w płynach).

Wybrane procesy mechaniczne (fluidyzacja, filtracja, sedymentacja, mieszanie i mieszalniki).

Wymiana ciepła i wymienniki ( mechanizmy wymiany ciepła i ich opis, równanie projektowe wymiennika ciepła, przykłady wymienników ciepła, zagęszczanie roztworów w wyparkach).

Wymiana masy (stężenia, równowaga fazowa, charakterystyka mechaniz-mów wymiany masy i ich opis).

Wybrane procesy cieplno-dyfuzyjne (destylacja i rektyfikacja, gazy wilgotne i suszenie, ekstrakcja, krystalizacja).

Elementy inżynierii reakcji chemicznych - enzymatycznych (stechiometria, równowaga chemiczna, krzywe kinetyczne, szybkość reakcji enzymatycznej, równanie kinetyczne i sposoby jego określenia, podstawowe układy reaktorowe).

Elementy inżynierii bioreaktorowej (stechiometria wzrostu biomasy, stopnie redukcji, właściwa szybkość wzrostu, modele wzrostu modelowanie bioreaktorów pracujących okresowo i bio-reaktorów przepływowych).

Przeliczanie jednostek. Zasady sporządzania bilansów masy.

Obliczenia oporów przepływu płynów w rurociągach (równanie ciągłości i Bernoulliego, opory spowodowane tarciem wewnętrznym i oporami lokalnymi, moc pompy).

Obliczenia projektowe wymiany ciepła (straty cieplne w rurociągach, wyznaczanie współczyn-ników wnikania ciepła, powierzchnia wymiany ciepła).

Obliczenia projektowe dla procesu destylacji i rektyfikacji (równowaga ciecz-para, bilanse masy, stopień oddestylowania, minimalna liczba półek).

Obliczenia projektowe dla procesu ekstrakcji w układzie ciecz-ciało stałe.

Obliczenia procesowe dotyczące gazów wilgotnych i suszenia.

Pomiar wybranych wielkości fizycznych i fizykochemicznych (ciśnienie statyczne i dynamiczne, wilgotność).

Pomiar profilu prędkości w rurociągu w skali przemysłowej.

Połączenie równoległe i szeregowe pomp. Charakterystyka i punkt pracy pompy.

Przepływy przez złoża nieruchome i ruchome.

Wymiennik ciepła. Współczynnik przenikania ciepła.

Zmiana parametrów powietrza wilgotnego.

Kolokwium zaliczeniowe

Literatura:

Literatura podstawowa:

P. Lewicki (praca zbiorowa), Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego, WNT, Warszawa 2005.

R. Kramkowski, Inżynieria i aparatura przemysłu spożywczego, WARW, Wrocław 1997.

P. Lewicki, D. Witrowa-Rajchert (praca zbiorowa), Inżynieria i aparatura przemysłu spożywczego, SGGW, Warszawa 2002.

K. Szewczyk, Bilansowanie i kinetyka procesów biochemicznych, OWPW, Warszawa 2005

Literatura uzupełniająca:

S. Aiba, A Humphrey, N. Millis, Inżynieria biochemiczna, WNT, Warszawa 1977.

M. Serwiński, Zasady inżynierii chemicznej i procesowej, WNT, Warszawa 1982.

R. Koch, A. Kozioł, Dyfuzyjno-cieplny rozdział substancji, WNT, Warszawa 1994

Efekty uczenia się:

Wiedza

Zna podstawowe prawa fizyki i fizykochemii oraz umie zdefiniować wielkości fizykochemiczne (wraz z jednostkami) wykorzystywane w inżynierii procesowej do opisu procesów jednostkowych i zjawisk w przemyśle spożywczym i przemysłach pokrewnych.

Zna właściwości mechaniczne, w tym właściwości reologiczne, materiału pochodzenia biologicznego oraz rozumie konsekwencje wynikające z różnych zachowań lepkościowych płynów będących w ruchu w instalacji przemysłowej.

Zna najważniejsze procesy jednostkowe występujące w przemyśle spożywczym i w przemysłach pokrewnych, rozumie ich sens fizyczny oraz umie podać ich ilościowy opis.

Zna wybrane zagadnienia z zakresu inżynierii reakcji enzymatycznych i bioprocesów dotyczące kinetyki i modelowania reaktorów i bio- reaktorów.

Umiejętności

Potrafi korzystać z dostępnych danych w tym pochodzących z cyfrowych baz danych z zakresu właściwości fizykochemicznych substancji pochodzenia nieorganicznego i organicznego.

Potrafi sporządzić bilans masy i energii cieplnej dla wybranych procesów jednostkowych w przemyśle spożywczym i pokrewnych.

Zna podstawowe równania i potrafi je wykorzystać w obliczeniach procesowych z uwzględnieniem jednostek wielkości fizykochemicznych.

Umie przygotować dokumentację (sprawozdanie) wykonanego ćwiczenia laboratoryjnego i projektu.

Kompetencje społeczne

Potrafi pracować w zespole przy realizacji ćwiczenia laboratoryjnego i zadania projektowego

Metody i kryteria oceniania:

Na ocenę 2

Nie zna podstawowych praw fizyki i fizykochemii oraz nie umie zdefiniować i wielkości fizykochemicznych wyko-rzystywanych w inżynierii procesowej do opisu procesów jednostkowych i zjawisk

Nie zna właściwości mechanicznych w tym właściwości reologicznych mater-iału pochodzenia biologicznego oraz nie rozumie ich wpływu na zachowanie się płynu będącego w ruchu

Nie zna najważniejszych procesów jednostkowych występujących w przemyśle spożywczym i w przemys-łach pokrewnych oraz nie umie podać ich ilościowego opisu

Nie zna wybranych zagadnień z zakresu inżynierii reakcji enzyma-tycznych i bioprocesów dotyczących kinetyki oraz modelowania reaktorów chemicznych i bioreaktorów

Nie potrafi korzystać z dostępnych danych z zakresu właściwości fizykochemicznych substancji

Nie potrafi sporządzić bilansu masy i energii cieplnej dla kilku wybranych procesów jednostkowych

Nie zna podstawowych równań i nie potrafi ich wykorzystać w obliczeniach procesowych. Nie potrafi przeliczać jednostek wielkości fizykochemicznych

Nie potrafi przygotować dokumentacji projektu lub jego elementów według zadanego wzorca

Nie potrafi pracować w zespole

Na ocenę 3

Zna niektóre prawa fizyki i fizykochemii (prawa dynamiki i termodynamiki, prawa hydrostatyki, prawa równowag fazowych) oraz wielkości fizykoche-miczne dotyczące wymiany pędu, ciepła i masy w powiązaniu z ich jednostkami w układzie SI

Zna i rozumie znaczenie lepkości w opisie ruchu płynów oraz jej wpływ na opory przepływu

Zna niektóre procesy jednostkowe występujące w przemyśle spożywczym i w przemysłach pokrewnych i umie podać ich pobieżny ilościowy opis

Zna kilka podstawowych pojęć z zakre-su inżynierii reakcji enzymatycznych i bioprocesów (stechiometria, szybkość przemiany, równanie kinetyczne, równanie bilansu masy w reaktorze i bioreaktorze)

Potrafi odczytać wybrane wartości liczbowe z danych tabelarycznych z interpolacją

Zna ogólne zasady tworzenia bilansów ale potrafi je jedynie wykorzystać w bilansie masy całego układu dla warunków ustalonych (strumienie wlotowe i wylotowe)

Potrafi wykonać proste obliczenia projektowe z wykorzystaniem jednego równania z danymi nie wymagającymi zmiany jednostek

Potrafi przygotować elementy doku-mentacji projektu według zadanego wzorca

Bierze udział w pracach zespołu, ale nie potrafi określić swojej roli w zespole i zaplanować w nim swojego udziału

Na ocenę 4

Zna niektóre prawa fizyki i fizykochemii (prawa dynamiki i termodynamiki, prawa gazowe, prawa hydrostatyki, prawa przemian fazowych) oraz wielkości fizykochemiczne dotyczące wymiany pędu, ciepła i masy w powiązaniu z ich jednostkami w układzie SI i innych

Zna właściwości mechaniczne, w tym właściwości reologiczne, materiału pochodzenia biologicznego oraz rozumie niektóre konsekwencje wynikające z różnych zachowań lepkościowych płynu będącego w ruchu (straty ciśnienia, istnienie granicy płynięcia, zmiana charakterystyki lepkościowej podczas ruchu)

Zna i rozumie sens fizyczny niektórych procesów jednostkowych występujące w przemyśle spożywczym i w prze-mysłach pokrewnych i umie podać ich ilościowy opis

Zna i rozumie większość omawianych w ramach wykładu pojęć i metodykę określania równań kinetycznych oraz modeli wzrostu biomasy

Potrafi odczytać wybrane wartości liczbowe z wykresu w skali rzeczywistej i skorzystać z równań doświadczalnych

Potrafi sporządzić bilans masy i energii cieplnej dla kilku wybranych procesów jednostkowych (przepływy, procesy z ruchem cząstek, zagęszczanie, destylacja i rektyfikacja, ekstrakcja, suszenie)

Potrafi wykonać proste obliczenia projektowe z wykorzystaniem kilku równań z danymi wymagającymi zmiany jednostek

Potrafi przygotować pełną dokumen-tacje projektu według zadanego wzorca z dodatkowymi własnymi elementami graficznymi

Potrafi przyjmować różne role w trakcie pracy zespołowej

Na ocenę 5

Zna podstawowe prawa fizyki i fizyko-chemii, rozumie ich sens fizyczny oraz umie zdefiniować wielkości fizykoche-miczne (wraz z jednostkami) wykorzys-tywane w inżynierii procesowej do opisu procesów jednostkowych i zjawisk w przemyśle spożywczym i przemysłach pokrewnych

Zna właściwości mechaniczne, w tym właściwości reologiczne, materiału pochodzenia biologicznego oraz rozumie konsekwencje wynikające z różnych zachowań lepkościowych płynów będących w ruchu

Zna najważniejsze procesy jednostko-we występujące w przemyśle spożyw-czym i w przemysłach pokrewnych, rozumie ich sens fizyczny (fizykoche-miczny) oraz umie podać ich opis ilościowy

Umie połączyć zagadnienia z zakresu inżynierii procesowej i inżynierii procesów chemicznych i biochemicznych

Potrafi odczytać wybrane wartości liczbowe z dowolnego wykresu i skorzystać z równań doświadczalnych

Potrafi sporządzić bilans masy i energii cieplnej dla procesów jednostkowych z uwzględnieniem przemian chemicznych i bioprzemian

Kojarzy zagadnienia z kilku obszarów inżynierii procesowej i potrafi je wykorzystać w projekcie procesowym

Potrafi samodzielnie określić wymaganą postać dokumentacji, a następnie na tej podstawie w pełni udokumentować projekt

Potrafi zarządzać pracą zespołu i koordynować jego działania. Potrafi skutecznie rozwiązywać spory i konflikty w trakcie pracy zespołowej

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2017/2018" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-25
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Narcyz Grzesik
Prowadzący grup: Narcyz Grzesik, Kacper Kaczmarczyk, Anna Ptaszek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2018/2019" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-24
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Narcyz Grzesik
Prowadzący grup: Narcyz Grzesik, Anna Ptaszek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/2020" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-23
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Ptaszek
Prowadzący grup: Urszula Goik, Anna Ptaszek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/2021" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-24
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Ptaszek
Prowadzący grup: Urszula Goik, Michał Pancerz, Anna Ptaszek, Paweł Ptaszek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.