Technologia chemiczna - studia I stopnia

II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA

Absolwent powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu nauk chemicznych i technicznych oraz chemicznych procesów technologicznych, a także umiejętności korzystania z niej w pracy zawodowej i życiu z zachowaniem zasad prawnych i etycznych. Powinien znać podstawowe problemy ochrony środowiska oraz kierować się w swoich działaniach zawodowych zasadą zrównoważonego rozwoju. Powinien posiadać podstawowe umiejętności kierowania zespołami ludzkimi oraz firmą.

Absolwent powinien być przygotowany do podjęcia pracy zawodowej w przemyśle chemicznym i przemysłach pokrewnych oraz firmach produkujących nowoczesne materiały – na stanowiskach związanych z organizacją i prowadzeniem procesów produkcyjnych. Zakres wiedzy ekonomicznej powinien umożliwić mu podjęcie samodzielnej działalności gospodarczej. Absolwent studiów powinien znać język obcy na poziomie biegłości B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego Rady Europy oraz umieć posługiwać się językiem specjalistycznym z zakresu kierunku studiów. Absolwent powinien mieć wpojone nawyki ustawicznego kształcenia oraz być przygotowany do podjęcia studiów drugiego stopnia.

III. RAMOWE TREŚCI KSZTAŁCENIA  

III.1 GRUPY TREŚCI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS    

III.2 SKŁADNIKI TREŚCI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.3 WYSZCZEGÓLNIENIE TREŚCI I EFEKTÓW KSZTAŁCENIA     

A. GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH

1. Kształcenie w zakresie matematyki

Treści kształcenia: Elementy teorii zbiorów i logiki matematycznej. Ciągi i szeregi liczbowe. Podstawowe właściwości funkcji jednej i wielu zmiennych. Funkcje elementarne. Równania i układy równań. Elementy rachunku różniczkowego i całkowego. Równania różniczkowe zwyczajne i cząstkowe. Elementy geometrii analitycznej. Elementy analizy wektorowej. Zagadnienia optymalizacji. Statystyka matematyczna. Podstawy metod numerycznych. Wybrane metody analizy numerycznej.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: posługiwania się metodami matematycznymi w opisie zjawisk fizycznych i procesów chemicznych; technologicznego wykorzystania metod matematycznych.

2. Kształcenie w zakresie fizyki

Treści kształcenia: Mechanika, kinematyka i dynamika ruchu postępowego, obrotowego i drgającego. Maszyny proste. Równowaga ciał sztywnych. Grawitacja. Statyka i dynamika płynów. Elementy termodynamiki. Fale w ośrodkach sprężystych – fale dźwiękowe. Elementy optyki falowej i akustyki. Elektryczne i magnetyczne właściwości materii. Fale elektromagnetyczne. Fizyka jądrowa – promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Elementy fizyki półprzewodników. Podstawy mechaniki kwantowej i termodynamiki statystycznej.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia zjawisk i procesów fizycznych występujących w technologii chemicznej; pomiaru i określania wielkości fizycznych; wykorzystania praw przyrody w technice.

3. Kształcenie w zakresie chemii

Treści kształcenia: Podstawowe pojęcia i prawa chemii. Budowa atomu i cząsteczki. Układ okresowy pierwiastków. Wiązania chemiczne. Nazewnictwo związków chemicznych. Reakcje chemiczne – stechiometria. Kwasy, zasady i sole – budowa, właściwości. Związki nieorganiczne – budowa, klasyfikacja, właściwości. Związki koordynacyjne. Podstawowe grupy związków organicznych – budowa, właściwości, występowanie. Elementy stereochemii – izomeria. Reaktywność związków organicznych – mechanizmy reakcji addycji, substytucji, eliminacji. Metody otrzymywania związków organicznych. Związki metaloorganiczne. Pobieranie i przygotowywanie prób do analiz. Podstawy analizy jakościowej i ilościowej. Rozdzielanie i identyfikacja wybranych jonów w roztworach – analiza grawimetryczna i wolumetryczna. Metody spektralne, elektrochemiczne, chromatograficzne, dyfraktometryczne i termoanalityczne w analizie chemicznej. Standaryzacja i ocena wiarygodności metod analitycznych. Elementy termodynamiki chemicznej, termochemia. Kinetyka chemiczna. Właściwości fazy gazowej, ciekłej i stałej. Roztwory. Procesy sorpcji – termodynamika i kinetyka. Elektrochemia – potencjał elektrody, ogniwa, elektroliza. Elementy chemii koloidów. Elementy chemii kwantowej. Podstawy spektroskopii molekularnej – elektronowej, oscylacyjnej i magnetycznego rezonansu jądrowego. Samoorganizacja materii.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: posługiwania się nazewnictwem chemicznym; opisu okresowych właściwości i reaktywności pierwiastków; syntezy i określania właściwości podstawowych związków nieorganicznych i organicznych; opisu zachowania i reaktywności związków nieorganicznych i organicznych; identyfikacji wybranych związków nieorganicznych i organicznych; analizy strukturalnej związków organicznych; posługiwania się podstawowymi technikami laboratoryjnymi syntezy, oczyszczania i potwierdzania tożsamości związków chemicznych; modelowania syntez związków organicznych; stosowania wybranych metod i procedur analitycznych do jakościowego i ilościowego oznaczania związków chemicznych; dokonywania oceny statystycznej i wiarygodności wyników analiz; pomiaru oraz określania podstawowych właściwości fizykochemicznych związków; oceny zachowania i reaktywności związków chemicznych w relacji do ich budowy; korzystania z metod fizykochemicznych w technologii chemicznej.

4. Kształcenie w zakresie elektrotechniki i elektroniki

Treści kształcenia: Maszyny elektryczne, silniki elektryczne. Transformatory. Instalacje elektryczne. Miernictwo elektryczne. Obwody elektryczne prądu stałego i przemiennego. Struktura i projektowanie napędu elektrycznego. Elementy półprzewodnikowe. Generatory drgań elektrycznych. Prostowniki i układy zasilające. Układy elektroniczne – pomiarowe i napędowe. Elementy techniki mikroprocesorowej.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia i opisu działania podstawowych maszyn elektrycznych, sprzętu pomiarowego i układów kontrolno-pomiarowych; stosowania elektrycznych układów napędowych i elektronicznych układów sterowania.

B. GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH

1. Kształcenie w zakresie technologii chemicznej

Treści kształcenia: Surowce energetyczne i nośniki energii. Surowce pierwotne – węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny, rudy metali, minerały. Surowce roślinne i zwierzęce. Surowce poużytkowe. Wzbogacanie, oczyszczanie, rozdzielanie i płytkie uszlachetnianie surowców. Przetwarzanie surowców pierwotnych we wtórne. Skojarzona gospodarka surowcami. Proces chemiczno-technologiczny a reakcja chemiczna. Rozwój metody technologicznej – koncepcja chemiczna, koncepcja technologiczna, projekt procesowy. Zasady technologiczne. Analiza stechiometryczna, termodynamiczna i kinetyczna procesu technologicznego. Bilans masowy i cieplny procesu. Schematy technologiczne. Typy reaktorów chemicznych. Podstawowe procesy jednostkowe w technologii chemicznej: periodyczne, półciągłe, ciągłe, katalityczne, wysokotemperaturowe, ciśnieniowe. Wybrane procesy technologiczne: przemysłowej syntezy nieorganicznej i organicznej, elektrochemiczne, otrzymywania materiałów ceramicznych i cementu, destruktywnego przerobu ropy naftowej, petrochemiczne, lekkiej syntezy, w zakresie chemii gospodarczej. Materiały specjalne (stosowane w elektronice). Barwniki i pigmenty. Polimery i tworzywa sztuczne – metody otrzymywania, masa cząsteczkowa, stany fazowe i temperatury charakterystyczne, lepkosprężność i właściwości mechaniczne, związek między budową a właściwościami. Elastomery i plastomery. Wybrane grupy polimerów: poliolefiny, polimery winylowe, kauczuki, poliestry, poliamidy, poliuretany. Polimery specjalne. Polimery naturalne. Modyfikacja i przetwarzanie polimerów. Recykling materiałów polimerowych. Materiały metaliczne, stopy. Materiały ceramiczne, szkło, spieki. Kompozyty. Nanomateriały. Rozwój zrównoważonych, energooszczędnych, materiałooszczędnych, małoodpadowych lub bezodpadowych technologii.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: opisu surowców stosowanych w technologii chemicznej i materiałów; doboru odpowiednich dla danej produkcji – z uwzględnieniem wymaganego stopnia czystości – surowców; stosowania surowców poużytkowych; posługiwania się wiedzą chemiczną w ocenie możliwości realizacji procesu w skali technologicznej; opracowania, realizacji i kontroli procesu technologicznego; doboru surowców optymalnych dla uzyskania oczekiwanego produktu; uzyskiwania podstawowych materiałów polimerowych, metalicznych i ceramicznych oraz ich identyfikacji; określania właściwości fizycznych, chemicznych, mechanicznych i termicznych materiałów; stosowania tworzyw sztucznych, materiałów metalicznych i ceramicznych; postępowania z odpadami; stosowania przyjaznych środowisku technologii.

2. Kształcenie w zakresie termodynamiki technicznej i chemicznej

Treści kształcenia: Termodynamika procesów odwracalnych. Podstawy termodynamiki procesów nieodwracalnych. Termodynamiczne kryteria równowagi, stała równowagi. Właściwości gazów rzeczywistych, przemiany charakterystyczne. Roztwory doskonałe i rzeczywiste – opis, właściwości, termodynamika. Równowagi fazowe. Termodynamika i kinetyka procesów elektrochemicznych. Techniczne obliczenia termodynamiczne.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: stosowania termodynamiki do określania możliwości przebiegu procesów chemicznych; określania kierunku przebiegu reakcji na podstawie parametrów termodynamicznych; stosowania termodynamiki technicznej do modelowania procesów technologicznych.

3. Kształcenie w zakresie inżynierii chemicznej

Treści kształcenia: Operacje dynamiczne: przepływ płynów, mieszanie, opadanie cząstek ciał stałych w płynach, filtracja. Operacje cieplne: ruch ciepła, przewodzenie, wnikanie i przenikanie ciepła. Zatężanie roztworów w aparatach wyparnych. Operacje dyfuzyjne – prawa dyfuzyjnego ruchu masy. Destylacja i rektyfikacja. Ekstrakcja. Suszenie. Absorpcja. Adsorpcja. Krystalizacja. Podstawy obliczeń do projektowania aparatów.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: opisu przepływów jedno- i wielofazowych płynów o różnych charakterystykach reologicznych w wybranych elementach konstrukcyjnych aparatury przemysłowej; opisu procesów wymiany ciepła i masy w operacjach mechanicznych, dyfuzyjnych i cieplno-dyfuzyjnych; wykonywania podstawowych obliczeń projektowych.

4. Kształcenie w zakresie maszynoznawstwa i aparatury przemysłu chemicznego

Treści kształcenia: Właściwości materiałów konstrukcyjnych. Elementy maszyn i urządzeń: połączenia, napędy, rurociągi, armatura. Typowe elementy aparatów chemicznych. Przenośniki. Pompy i sprężarki. Urządzenia do rozdrabniania i przesiewania. Mieszadła i mieszalniki. Aparaty do rozdzielania zawiesin. Wymienniki ciepła. Wyparki. Krystalizatory. Aparaty do destylacji i rektyfikacji. Absorbery. Adsorbery. Ekstraktory. Suszarki.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: opisu i stosowania operacji jednostkowych w technologiach chemicznych; opisu i doboru tworzyw konstrukcyjnych stosowanych do budowy aparatury procesowej; opisu maszyn w aparatach i urządzeniach przemysłowych; projektowania prostej aparatury do produkcji chemicznej.

5. Kształcenie w zakresie automatyki i pomiaru wielkości fizykochemicznych

Treści kształcenia: Podstawowe pojęcia z zakresu automatyki. Sterowanie w układzie otwartym i zamkniętym, regulacja, regulatory. Podstawowe urządzenia automatyki przemysłowej. Sterowanie typowymi procesami technologii chemicznej. Pomiary wybranych wielkości fizycznych: temperatury, ciśnienia, poziomu, natężenia przepływu, składu.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykonywania pomiarów technologicznych; stosowania aparatury kontrolno-pomiarowej w przemyśle chemicznym; wykorzystywania elementów automatyki przemysłowej; sterowania procesami technologicznymi.

6. Kształcenie w zakresie zarządzania jakością i produktami chemicznymi

Treści kształcenia: Poziom jakości, elementy i modele systemów jakości. Działania techniczne, organizacyjne, ekonomiczne i motywacyjne w zakresie jakości na produkcję. Jakość w zarządzaniu produkcją. Odpowiedzialność producenta za cykl życia produktu. Regulacje prawne w zakresie zarządzania chemikaliami (karta bezpieczeństwa substancji, recykling, utylizacja chemikaliów) – programy realizowane przez przemysł chemiczny w tym zakresie. Zasady bezpieczeństwa w zakresie transportu i przechowywania chemikaliów.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: zarządzania produkcją z uwzględnieniem wymagań w zakresie jakości; bezpiecznego stosowania składowania, transportu oraz utylizacji chemikaliów.

7. Kształcenie w zakresie bezpieczeństwa technicznego

Treści kształcenia: Analiza statystyczna przyczyn wypadków lub awarii i ich skutków. Elementy analizy ilościowej ryzyka. Jakościowa i ilościowa analiza bezpieczeństwa procesowego. Zapobieganie awariom w przemyśle chemicznym. Zarządzanie bezpieczeństwem. Konwencje międzynarodowe i Dyrektywy UE w zakresie bezpieczeństwa technicznego.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: oceny zagrożeń i ryzyka w przemyśle chemicznym; bezpiecznego postępowania oraz zapobiegania wypadkom i awariom; postępowania w przypadku zaistnienia wypadków lub awarii; stosowania międzynarodowych przepisów w zakresie bezpieczeństwa technicznego.

IV. PRAKTYKI

Praktyki powinny trwać nie krócej niż 6 tygodni.

Zasady i formę odbywania praktyk ustala jednostka uczelni prowadząca kształcenie.

V. INNE WYMAGANIA

1.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu wychowania fizycznego – w wymiarze 60 godzin, którym można przypisać do 2 punktów ECTS; języków obcych – w wymiarze 120 godzin, którym należy przypisać 5 punktów ECTS; technologii informacyjnej – w wymiarze 30 godzin, którym należy przypisać 2 punkty ECTS. Treści kształcenia w zakresie technologii informacyjnej: podstawy technik informatycznych, przetwarzanie tekstów, arkusze kalkulacyjne, bazy danych, grafika menedżerska i/lub prezentacyjna, usługi w sieciach informatycznych, pozyskiwanie i przetwarzanie informacji – powinny stanowić co najmniej odpowiednio dobrany podzbiór informacji zawartych w modułach wymaganych do uzyskania Europejskiego Certyfikatu Umiejętności Komputerowych (ECDL – European Computer Driving Licence).

2.      Programy nauczania powinny zawierać treści humanistyczne w wymiarze nie mniejszym niż 60 godzin, którym należy przypisać nie mniej niż 3 punkty ECTS.

3.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu grafiki inżynierskiej.

4.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu ochrony własności intelektualnej, bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ergonomii.

5.      Kształcenie powinno obejmować wszystkie treści podstawowe oraz wszystkie treści kierunkowe. Na realizację kierunkowych treści kształcenia w zakresie technologii chemicznej należy przeznaczyć minimum 300 godzin. Na realizację każdego z pozostałych zakresów kierunkowych treści kształcenia należy przeznaczyć minimum 30 godzin.

6.      Przynajmniej 60% zajęć powinny stanowić seminaria, ćwiczenia laboratoryjne, audytoryjne lub projektowe.

7.      Za techniczne uznaje się treści podstawowe z zakresu elektrotechniki i elektroniki oraz wszystkie treści kierunkowe.

8.      Student powinien wykonać i przedstawić projekt wybranego procesu technologicznego zawierający: opis; podstawowe obliczenia bilansowe; schemat blokowy oraz techniczno-pomiarowy.

9.      Student otrzymuje 15 punktów ECTS za przygotowanie pracy dyplomowej (projektu inżynierskiego) i przygotowanie do egzaminu dyplomowego.

ZALECENIA

1.      Przy tworzeniu programów nauczania mogą być stosowane kryteria FEANI (Fédération Européenne d'Associations Nationales d'Ingénieurs).

lista kierunków:

Technologia chemiczna - studia inżynierskie