logo
Karta przedmiotu
logo

Energia biomasy i ekologiczne techniki spalania

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2019/2020

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów: Mechanika i budowa maszyn

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: niestacjonarne

Specjalności na kierunku: Alternatywne źródła i przetwarzanie energii, Inżynieria odlewnictwa, Inżynieria spawalnictwa, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Pojazdy samochodowe, Programowanie i automatyzacja obróbki

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Zakład Termodynamiki

Kod zajęć: 6040

Status zajęć: obowiązkowy dla programu Alternatywne źródła i przetwarzanie energii

Układ zajęć w planie studiów: sem: 7 / W22 C10 L16 / 5 ECTS / E

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr hab. inż. prof. PRz Joanna Wilk

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Nabycie umiejętności podstawowych obliczeń związanych ze spalaniem, znajomość technik czystego spalania, znajomość podstawowych technologii związanych z ograniczeniem emisji składników toksycznych w spalinach oraz technologii pozyskiwania i wykorzystania biomasy i biogazu, umiejętność wykorzystania tej wiedzy w praktyce.

Ogólne informacje o zajęciach:

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Chmielniak T. i in. Termochemiczne przetwórstwo węgla i biomasy Wyd. Instytutu Chem. Przeróbki Węgla i Instytutu Gosp. Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Zabrze . 2003
2 Szargut J. Termodynamika techniczna PWN, Warszawa . 1991

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Matematyka - poziom studiów technicznych; Fizyka - zakres szkoły średniej; Termodynamika techniczna - poziom studiów technicznych; Wymiana ciepła i masy - poziom studiów technicznych.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
01 Zna podstawowe informacje z zakresu spalania. Ciepła spalania i analizy spalin. wykład egzamin cz. pisemna K_W02++
K_W05+
P6S_WG
02 Zna podstawowe wiadomości z zakresu biopaliw ciekłych i stałych. wykład zaliczenie cz. pisemna K_W02+
K_K01+
P6S_KO
P6S_WG
03 Zna podstawowe obliczenia w zakresie wymiany ciepła, ciepła spalania. ćwiczenia rachunkowe zaliczenie cz. pisemna K_U04+
K_U10+
K_K01+
P6S_KO
P6S_UK
P6S_UW
04 Zna metody analizy paliw. Potrafi wyznaczać ciepło spalania i wartość opałową paliw gazowych, ciekłych i stałych. laboratorium sprawdzian pisemny K_W08+
K_U04+
K_U08+
K_U10+
K_K01+
K_K03+
P6S_KO
P6S_UK
P6S_UO
P6S_UW
P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
7 TK01 Ogólne wiadomości o spalaniu. Fizyka spalania – podstawowe pojęcia. Rozprzestrzenianie się płomienia w mieszankach jednorodnych. Płomienie dyfuzyjne.Kinetyka spalania. Szybkość reakcji chemicznych. Równowaga chemiczna. Stała równowagi chemicznej. W01 MEK01
7 TK02 Utleniacze. Spalanie całkowite i zupełne. Bilans ilości substancji przy spalaniu paliw stałych i ciekłych. Współczynnik nadmiaru powietrza. Ilość i skład spalin. Bilans ilości substancji przy spalaniu paliw gazowych. Stechiometryczna kontrola spalania. Obliczanie współczynnika nadmiaru powietrza na podstawie składu spalin. W02 MEK01
7 TK03 Wartość opałowa. Ciepło spalania. Sposoby określania wartości opałowej i ciepła spalania dla różnych rodzajów paliw. Wzory użytkowe. Temperatura spalania. Energetyczna kontrola spalania. Bilans energii urządzeń spalających. Bilans dla kotła parowego. W03 MEK01
7 TK04 Techniki czystego spalania – ograniczenie emisji składników toksycznych w urządzeniach przemysłowych. Spalanie w złożu fluidalnym. Oczyszczanie paliwa – metody oczyszczania węgla. W04 MEK01
7 TK05 Czyste technologie węglowe. Zgazowanie węgla. Gaz syntezowy. Układy gazowo-parowe z kotłami fluidalnymi. Układy gazowo-parowe zintegrowane ze zgazowaniem węgla. W05 MEK01
7 TK06 Zgazowanie biomasy. Synteza metanolu i jego zastosowanie. Metanol i jego pochodne w paliwach. Wytwarzanie metanolu z biomasy. Układy gazowo-parowe zintegrowane ze zgazowaniem biomasy i synteza metanolu. Etanol jako ciekła forma biomasy. W06 MEK02
7 TK07 Biogaz jako źródło energii odnawialnej. Mechanizm powstawania biogazu. Źródła i technologie pozyskiwania biogazu. Energetyczne wykorzystanie biogazu. Małe układy CHP na biogaz. W07 MEK02
7 TK08 Biopaliwa. Bilans energetyczny pozyskiwania biopaliw. Pojęcie paliw formowanych – ogólne informacje. „Spalanie” paliw w ogniwach paliwowych. Klasyfikacja ogniw paliwowych. W08 MEK02
7 TK09 Podstawowe obliczenia z kinetyki chemicznej w oparciu o stałą równowagi chemicznej. C01 MEK03
7 TK10 Obliczanie zapotrzebowania tlenu i powietrza przy spalaniu paliw stałych i ciekłych. Określanie ilości spalin. C02 MEK03
7 TK11 Obliczanie zapotrzebowania tlenu i powietrza przy spalaniu paliw gazowych. Ilość i skład spalin. Obliczanie maksymalnej temperatury spalin. C03 MEK03
7 TK12 Określanie temperatury punktu rosy dla spalin. Straty ciepła w procesie spalania. C04 MEK03
7 TK13 Spalanie biogazu. Spalanie biomasy stałej. Obliczenia emisji zanieczyszczeń w spalinach. C05 MEK03
7 TK14 Pomiar temperatury płomienia. Wyznaczanie współczynnika nadmiaru powietrza. L01 MEK04
7 TK15 Analiza składu spalin aparatem Orsata. Profesjonalne analizatory spalin. L02 MEK04
7 TK16 Pozyskiwanie biogazu z osadów ściekowych - analiza procesu technologicznego. L03 MEK04
7 TK17 Badanie właściwości termofizycznych biopaliw. L04 MEK04
7 TK18 Określanie wilgotności biomasy. L05 MEK03 MEK04
7 TK19 Wyznaczanie ciepła spalania i wartości opałowej paliw gazowych i ciekłych. L06 MEK03 MEK04
7 TK20 Oznaczanie ciepła spalania i wartości opałowej biomasy stałej za pomocą bomby kolorymetrycznej. L07 MEK03 MEK04
7 TK21 Automatyczny pomiar ciepła spalania paliw stałych. L08 MEK03 MEK04

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 7) Godziny kontaktowe: 22.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 7.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 25.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 7) Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 7.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.
Dokończenia/studiowanie zadań: 20.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 7) Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 16.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 7.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 7) Przygotowanie do konsultacji: 5.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 7) Przygotowanie do egzaminu: 10.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Zaliczenie na podstawie laboratorium i ćwiczeń oraz obecności na wykładzie.
Ćwiczenia/Lektorat Kolokwium zaliczeniowe.
Laboratorium Zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych udokumentowanych sprawozaniami oraz zaliczenie 10 minutowych sprawdzianów.
Ocena końcowa Średnia ocena z zaliczenia ćwiczeń i laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
przykłady wykł- Energia biomasy 2.pdf

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
przykłady ćw - Energia biomasy Nst.pdf

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie