361-0535/01 – Chemie v energetice (ChEn)
Garantující katedra | Katedra energetiky | Kredity | 3 |
Garant předmětu | doc. Ing. Zbyszek Szeliga, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Zbyszek Szeliga, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2011/2012 |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Předmět je určen pro studijní obor Energetické stroje a zařízení, mimo specializaci "Jaderně energetická zařízení".
Student je seznámen se základními chemickými procesy relevantními v energetice spalování fosilních paliv, dále pak energetice alternativních a obnovitelných zdrojů energie.
Jedná se o proces vyjádřený kroky popis, pochopení a schopnost aplikace poznatku. Popis a pochopení základních chemických dějů v energetice, jejich vlivu na zařízení a na životní prostředí, procesu minimalizace škodlivých vlivů, schopnost, porozumění a aplikace poznatků v konkrétních technologiích.
Student po absolvování předmětu bude schopen řešit:
Stechiometrické výpočty v souvislosti se spalováním paliv a hodnotit tvorbu emisí,
fyzikálně-chemické aspekty dějů probíhajících při transformacích energií.
Porozumět kinetice chemických reakcí, termodynamice.
Aplikovat pojmy reakční a slučovací teplo, chemická rovnováha, chemický potenciál.
Pro následnou aplikaci konkrétních znalostí chemických procesů v energetice spalování fosilních paliv je v předmětu pracováno s tématickými okruhy:
Koroze v energetice: nízkoteplotní , vysokoteplotní koroze, koroze voda-kov. – tj. popis základních korozních procesů, míry jejich závažnosti a možných opatření v kotlářské technice.
Voda v energetice: Chemické chování vody a roztoků, způsoby úpravy vody jako pracovního média pro energetické stroje a zařízení.
Reakce spalování a tvorby plynných emisí: procesy likvidace emisí SO2, NOx a dalších škodlivin, metody primární a sekundární redukce emisí ve spalinách.
Pro orientaci v problematice současných technologiích čištění spalin a aplikaci získaných poznatků je student seznámen s popisy jednotlivých metod, popisy současných technologických řešení odsiřování a denitrifikace.
Získá informace, znalosti z oblasti analytických metod v energetice, klasické analýzy, analyzátorů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
V předmětu jsou probírány základní chemické procesy relevantní v energetice spalování fosilních paliv, dále pak energetice alternativních obnovitelných zdrojů energie. Jedná se jednak o procesy probíhající během transformací energii a jejich popis, pochopení a aplikace, tak i jejich vliv na životní prostředí a minimalizace těchto vlivů.
Výuka je rozčleněná do následujících tématických okruhů. Kdy je v dané kapitole řešen konkrétní aplikovaný příklad z oblasti chemie v energetice:
Základní pojmy.
Stechiometrické výpočty v souvislosti spalování paliv a tvorby emisí. Základní představa o transformaci emisí v atmosféře a jejich vlivu na životní prostředí.
Fyzikálně-chemické aspekty . Kinetika chemických reakcí. Termodynamika.
Reakční a slučovací teplo. Chemická rovnováha. Chemický potenciál.
Koroze v energetice. Systém kov - voda. Vysokoteplotní koroze. – popis základních korozních procesů, míry jejich závažnosti a možných opatření.
Voda v energetice. Chemické chování vody a roztoků.
Chemické reakce spalování a tvorby plynných emisí a procesy snižování a likvidace emisí SO2, NOx a dalších škodlivin vznikajících při spalovacích procesech - metody primární a sekundární redukce emisí ve spalinách.
Popis jednotlivých metod, popis současných technologických řešení odsiřování a denitrifikace.
Analytické metody v energetice.
Palivo, voda, odpady.
Klasická analýza, analyzátory.
Povinná literatura:
[1] Vejvoda. J., Macháč. P., Buryan. P.: Technologie ochrany ovzduší a čištění odpadních plynů, VŠCHT, Praha 2002.
[2] Tržil a kol.:Chemie pro strojní obory. Skripta VŠB TUO Ostrava. 1995.
[3] Rosenfeld a kol:Repetitorium z chemie. Skripta VŠB TUO Ostrava. 1988.
[4] Tomčala J: Syllaby přednášek
Doporučená literatura:
Míka.V., Neužil. L., Vlčka. J.: Sbírka příkladů z chemického inženýrství, SNTL Praha, 1981
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Úvod, Základní představa o vzniku emisí a jejich transformaci v atmosféře a vlivu na životní prostředí.
2. Základní pojmy a veličiny, stechiometrické výpočty v souvislosti spalování paliv a tvorby emisí.
3. Stavové chování plynů a stechiometrické výpočty.
4. Termochemické výpočty, Roztoky.
5. Chemická kinetiky a rovnováha, dissociace, exponent pH.
6. Oxidačně redukční rovnice a elektrochemické pochody.
7. Chemické procesy tvorby a likvidace emisí SO2, NOx a dalších škodlivin.
8. Metody primární a sekundární redukce emisí ve spalinách.
9. Popis jednotlivých metod sekundárních redukce emisí ze spalovacích procesů, popis současných technologických řešení odsiřování
10.Popis metod denitrifikace SNCR, SCR.
11. Voda v energetice, základní chemické procesy při úpravě vody.
12. Koroze v energetice.
13. Analytické metody v energetice, palivo, tuhé a plynné produkty spalování,
voda.
14. Analyzátory.
Cvičení:
Výpočty příkladů podle náplně jednotlivých přednášek.
Vypracování tří programů z oblasti termochemie, spalování a odsiřování spalin
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky