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

Inżynieria procesowa

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: T.IAP.INPRB.SI.TTZBX Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Inżynieria procesowa
Jednostka: Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego
Grupy: Jakość i Bezpieczeństwo Żywności, 5 semestr, stacjonarne, obowiązkowe
Punkty ECTS i inne: (brak)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Uwaga skupiona jest na ilościowym opisie wybranych procesów i zjawisk występujących w przemyśle spożywczym i przemysłach pokrewnych. Są to przede wszystkim procesy podstawowe, do których zalicza się przepływy przez rurociągi i przez złoża, wymianę energii cieplnej oraz wymianę masy, a także operacje i procesy jednostkowe - między innymi filtracja, mieszanie płynów i ciał sypkich, destylacja i rektyfikacja, suszenie oraz ekstrakcja. W ramach przedmiotu omawiane są też zagadnienia z zakresu inżynierii reakcji enzymatycznych oraz bioprzemian z udziałem mikroorganizmów (stechiometria, równania kinetyczne i równania wzrostu, podstawy projektowania procesów okresowych i ciągłych reaktorach chemicznych i bioreaktorach (hodowla wgłębna).

Pełny opis:

Treść kształcenia

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

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

Przepływy w rurociągach i przez złoża (równanie ciągłości strugi i równanie Bernoulliego, opory przepływu przez rurociąg, moc pompy, opory przepływu przez złoże), Ruch cząstek w płynach..

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

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

Wymiana masy i wymienniki masy (stężenia, równowaga fazowa, charakterystyka mechanizmów wymiany masy i ich opis).

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

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 bioreaktorów przepływowych).

Przeliczanie jednostek. Zasady sporządzania bilansów masy.

Obliczenia oporów przepływu płynów w rurociągach Pomiar prędkości średniej w rurociągu w skali przemysłowej.

Przepływy przez złoża nieruchome i ruchome.

Wymiana ciepła (obliczenia projektowe wymiany ciepła wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła dla nagrzewnicy powietrza).

Nawilżanie powietrza (parametry powietrza wilgotnego zmiana parametrów powietrza wilgotnego)

Kolokwium zaliczeniowe

Literatura:

Podstawowa i uzupełniająca

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

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

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

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

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 pędu (sił) masy i energii cieplnej dla różnych 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

Wiedza

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 przemysłach pokrewnych oraz nie umie podać ich ilościowego opisu

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

Umiejętności

Nie potrafi korzystać z dostępnych danych z zakresu właściwości fizykochemicznych substancji

Nie potrafi sporządzić bilansu pędu (sił) 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

Kompetencje społeczne

Nie potrafi pracować w zespole

Na ocenę 3

Wiedza

Zna niektóre prawa fizyki i fizykochemii (prawa dynamiki i termodynamiki, prawa hydrostatyki, prawa równowag fazowych) oraz wielkości fizykochemiczne 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 zakresu inżynierii reakcji enzymatycznych i bioprocesów (stechiometria, szybkość przemiany, równanie kinetyczne, równanie bilansu masy w reaktorze i bioreaktorze)

Umiejętności

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 dokumentacji projektu według zadanego wzorca

Kompetencje społeczne

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

Na ocenę 4

Wiedza

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 przemysłach 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

Umiejętności

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 dokumentacje projektu według zadanego wzorca z dodatkowymi własnymi elementami graficznymi

Kompetencje społeczne

Potrafi przyjmować różne role w trakcie pracy zespołowej

Na ocenę 5

Wiedza

Zna podstawowe prawa fizyki i fizyko-chemii, rozumie ich sens fizyczny 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

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

Umie połączyć zagadnienia z zakresu inżynierii procesowej i inżynierii procesów biochemicznych

Umiejętności

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

Kompetencje społeczne

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

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.