617-0808/01 – Nepalivové využití uhlí (NVU)

Garantující katedraKatedra chemieKredity5
Garant předmětudoc. Ing. Petr Pánek, CSc.Garant verze předmětudoc. Ing. Petr Pánek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2016/2017
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOU37 Mgr. Ivan Koutník, Ph.D.
PAN37 doc. Ing. Petr Pánek, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Příspět k porozumění vztahu mezi strukturou a technologickými vlastnostmi uhlí.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Teorie procesů koksování, zkapalňování a zplyňování uhlí. Uhlí jako významná surovina pro výrobu uhlíkatých materiálů.

Povinná literatura:

[1] Roubíček V., Buchtele J.: Uhlí-zdroje-procesy-užití, Montanex Ostrava 2002

Doporučená literatura:

[1]Berkowitz,N.: An introduction to coal technology. Academic Press 1994 [2]Harry Marsh,H., Heintz, E.A., Rodríguez-Reinoso,F. (Eds.): Introduction to carbon technologies. Universidad de Alicante. 2000 [3]Kaloč M.: Průmyslový uhlík. Skriptum VŠB-TU Ostrava 1993 [4]Vymětal J., Plesník M.: Zpracování černouhelného dehtu a smoly. Studijní příručka I.DEZA Valašské Meziříčí 1993

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou žádné další požadavky na studenty.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod do problematiky. Uhlí a jeho struktura. Procesy karbonizace uhlí. Využití uhlí v metalurgii. 2. Surovinová základna organické chemie. Světové zásoby uhlí a krize petrochemie. Environmentální rizika využívání uhlí jako energetické a chemické suroviny (skleníkový efekt) . Clean Coal Technology. 3. Získávání chemických látek z uhlí. Uhelný dehet, jeho složení vlastnosti . Zpracování černouhelného dehtu. Základní technologické postupy. Produkty zpracování černouhelného dehtu a jejich využití, současný stav a perspektivy. 4. Černouhelná smola. Vznik, složení a fyzikálně-chemické vlastnosti. Základní technologické postupy zpracování smoly. Pyrolýza smoly, vysokoteplotní a pozdržená karbonizace smoly.Elektrodová smola a její výroba. 5. Redukovadla na bázi uhlí pro vysokopecní a nevysokopecní použití. Metalurgický, kalcinovaný petrolejový koks, smolný koks. Diskontinuální a kontinuální procesy výroby koksu. Vývoj a perspektivy. 6. Uhlí a jeho deriváty při výrobě sorbentů. Vysvětlení podstaty sorbce. Porézní struktura uhlí a její sorpční vlastnosti. Způsoby hodnocení sorbentů. Ovlivnění sorpčních vlastností (fyzikální a chemická aktivace). Molekulová síta na bázi uhlíku. Průmyslové aplikace uhelných sorbentů a jejich perspektivy. 7. Zkapalňování uhlí. Interakce uhelné hmoty s rozpouštědly.Vliv prouhelnění. Extrakce a extrakční degradace uhlí. Extrakce za superkritických podmínek.Přímé a nepřímé zkapalňování uhlí. Historie a perspektivy. 8. Zplyňování uhlí. Klasické postupy. Moderní technologie zplyňování uhlí. Výroba vodního a syntézního plynu. C1- chemie, její možnosti a perspektivy. 9. Ko-procesing (společné zpracování organického odpadu s uhlím). Trendy v produkci odpadů. Procesy zplyňování, pyrolýzy a zkapalňování uhlí s odpady organického původu. Současný stav a perspektiva. 10. Uhlík a jeho allotropické modifikace. Grafit, diamant, amorfní uhlík. Grafit a jeho modifikace. Interkaláty grafitu. Chemické a fyzikální vlastnosti. 11. Diamant. Technický diamant. Vlastnosti a výroba umělých diamantů. Diamantové vrstvy. Amorfní uhlík, jeho vlastnosti, výroba a využití. 12. Uhlíkatá vlákna. Technologie výroby uhlíkatých vláken – oxidační, karbonizační a grafitizační procesy. Prekurzory. Uhlíkatá vlákna na bázi smoly, uhlíkatá vlákna na bázi polymerů.Vlastnosti a využití uhlíkatých vláken. Kompozity. 13. Fullereny,fullerity a fulleridy, nanotrubičky. Struktura, fyzikální a chemické vlastnosti. Získávání a perspektivy využití. Nanotechnologie. 14. Uhlí a biotechnologie. Mikrobiální procesy degradace uhelné hmoty.Možnosti mikrobiálních postupů odsiřování uhlí. Stav výzkumu a perspektivy využití Laboratorní cvičení 1. Úvod. Bezpečnost práce 2. Příprava extraktu ze vzorku smoly (Soxhletova extrakce) 3. Měření a interpretace 1H NMR spektra produktu extrakce smoly 4. Měření a interpretace IČ spektra produktu extrakce smoly 5. Stanovení molové hmotnosti extraktu (metodaVPO) 6. Výpočet strukturních parametrů statisticky průměrné strukturní jednotky uhlí (Brown-Ladner 7. Příprava uhlíkatého sorbentu. 8. Stanovení distribuce pórů uhlíkatého materiálu (rtuťová porozimetrie) 9. Stanovení sorpčních vlastností uhlíkatého sorbentu. 10. Bobtnání uhlí a jeho stanovení. Interpretace výsledků v závislosti na prouhelnění 11. Laboratorní izolace naftalenu ze surového naftalenového oleje, jeho přečištění a stanovení základních parametrů 12. Chromatografická analýza naftalenového oleje 13. Exkurze do dehtochemického podniku (DEZA, a.s. Valašské Meziříčí). Separační techniky a technologie (frakční destilace, vakuová destilace).

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2011/2012 zimní semestr, platnost do: 2016/2017 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 16
                Laboratorní práce Laboratorní práce 30  16
        Zkouška Zkouška 70 (70) 35
                Písemná zkouška Písemná zkouška 30  15
                Ústní zkouška Ústní zkouška 40  20
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2015/2016 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku