619-0805/01 – Energetické využití paliv (EVP)

Garantující katedraKatedra fyzikální chemie a teorie technologických procesůKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Pavel Noskievič, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Pavel Noskievič, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2005/2006Rok zrušení2014/2015
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
OH130 doc. Dr. Ing. Tadeáš Ochodek
R1E37 doc. Ing. Lenka Řeháčková, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- sledovat mechanismus a kinetiku hoření paliv - rozdělení a složení paliv, produkty hoření, fyzikální a chemická charakteristika plamene - aplikovat termodynamické a kinetické veličiny za účelem minimalizace vzniku škodlivin při spalování - popsat strojní zařízení pro spalování paliv - základní charakteristiky, přednosti, nedostatky a vývoj - aplikovat získané teoretické poznatky na teoretických cvičeních

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět je vyučován ve spolupráci s katedrou energetiky 361, z 50%. Fyzikálně chemické procesy při spalování průmyslových paliv. Strojní zařízení pro zpracování a využití.

Povinná literatura:

[1] Kalousek, J. Základy fyzikální chemie hoření, výbuchu a hašení, ES VŠB-TU, Ostrava 1996. [2] Rédr, M., Příhoda, M. Základy tepelné techniky, SNTL Praha 1991. [3] Hašek, P., Klečková, Z. Energetika v metalurgii, cvičení, skriptum VŠB-TU, Ostrava 1993. [4] Blahož, V., Lapčík, V. Návody do cvičení z termomechaniky, skriptum VŠB-TU, Ostrava 1989. [5] Panáček, F. Energetika, sbírka příkladů, skriptum VŠCHT, Praha 1990. [6] Bartovská, L., Bureš, M., Chuchvalec, P. Sbírka příkladů z fyzikální chemie, VŠCHT, Praha 1996. [7] Noskievič,P., Kaminský,J.: Využití energetických zdrojů, VŠB-TU Ostrava, 1996. [8] Noskievič,P.: Spalování uhlí, VŠB-TU Ostrava, 1993.

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Podmínky pro udělení zápočtu: - účast na cvičeních min.79% (max. 3 omluvené neúčasti) - účast na cvičení menší než 79% poskytuje možnost neudělení zápočtu - úspěšné absolvování samostatné výpočtové písemky – max. 20 bodů - oprava písemky – lze opravit maximálně jednu písemku maximálně jedenkrát. Bodové hodnocení zápočtu: - zápočet min. bodů 10 - zápočet max. bodů 20 V celkovém zisku bodového ohodnocení zápočtu musí být obsaženo nenulové hodnocení všech výpočtových písemek Bodové hodnocení zkoušky: - ústní zkouška – max. 80 bodů Bodové hodnocení předmětu se získá součtem bodů za cvičení a za absolvování zkoušky. Výsledná klasifikace je dána podmínkami ve Studijním a zkušebním řádu VŠB TUO.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky nejsou definovány.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

PŘEDNÁŠKY 1. Termodynamika. Opakování první a druhé věty termodynamické, plyny, tepelné kapacity, entalpie, vnitřní energie, termochemické zákony, výpočet reakčních a spalných tepel, empirické vztahy pro odhad spalných tepel, závislost reakčního tepla na teplotě (Kirchhoffovy rovnice), výpočet teoretické (maximálně dosažitelné) reakční teploty. 2. Paliva. Plynná, kapalná a tuhá paliva, jejich rozdělení, vlastnosti a složení, spalování paliv, množství kyslíku a vzduchu potřebné pro spalování, koeficient přebytku vzduchu pro různá paliva, množství suchých a mokrých spalin, jejich výpočet. 3. Rovnovážné složení produktů hoření. Přehled metod výpočtu rovnovážného složení z rovnovážných konstant, určení rovnovážného složení pomocí disociačního stupně. Vliv tlaku, teploty, inertních složek a koncentrace reagujících látek na rovnováhu. 4. Plamen a hoření. Teplota adiabatického a chlazeného plamene, metody výpočtu. Fyzikální a chemická charakteristika plamene, sálání plamene. Plamen kinetický, difúzní, laminární, turbulentní. Stabilizovaný plamen. 5. Kinetika hoření paliv. Mechanismus a kinetika hoření tuhých, kapalných a plynných paliv. Homogenní kinetika hoření v plynné fázi. Vliv tlaku na rychlost reakcí, vliv složení reakční směsi na reakční rychlost při stálém tlaku. 6. Heterogenní hoření. Vypařování čistých složek a vypařování z roztoků. Difúzní jevy. Heterogenní hoření tuhých paliv. Adsorpční jevy. 7. Reakční mechanismy. Kinetika řetězových reakcí. Kinetika tepelných reakcí. Samovznícení a samozapálení. Tepelný a teplotní režim hoření. Teplota uhasínání. Nestabilní jevy hoření. Možnost explozivních přeměn. 8. Fosilní paliva. Charakteristika fosilních paliv. Bilance zásob. Racionální využití paliv. 9. Palivové hospodářství. Paliva a jejich vlastnosti. Spalování paliv. Účinnost spalování. 10. Tvorba škodlivin při spalování. Možnosti minimalizace. 11. Moderní spalovací systémy. Spalování tuhých paliv. Principy spalování. 12. Spalování kapalných a plynných paliv. Principy spalování. Racionální využití paliv. 13. Nové energetické zdroje. Spalování biomasy a odpadů. Palivové články. Výpočtová cvičení 1. Spalné teplo a výhřevnost. Výpočet reakčního tepla spalovací reakce při dané teplotě na základě Hessova zákona a Kirchhoffových rovnic. Výpočet spalného tepla a výhřevnosti pomocí Dulongova a Mendělejevova vzorce. 2. Tepelná bilance. Využití znalosti výhřevnosti paliva pro jednoduchou tepelnou bilanci ohřevu látky. 3. Hoření tuhých paliv. Teoretické množství kyslíku potřebné pro spalování. Materiálová bilance spalování paliva pomocí stechiometrických výpočtů. 4. Hoření kapalných paliv. Výpočet teoretického a skutečného množství spalovacího vzduchu. Určení množství a složení suchých a vlhkých spalin. 5. Hoření plynných paliv. Výpočet teoretického a skutečného množství spalovacího vzduchu, určení množství a složení suchých a vlhkých spalin. Spalovací rovnice. 6. Rovnovážné složení produktů hoření. Výpočet rovnovážné konstanty. Určení rovnovážného složení produktů hoření pomocí disociačního stupně. 7. Plamen a hoření. Obecná entalpická bilance. Teplota adiabatického a chlazeného plamene. 8. Homogenní kinetika hoření. Kinetické rovnice pro jednoduché elementární reakce 1. a 2. řádu. Závislost koncentrace výchozích látek a produktů na čase. 9. Kinetické rovnice vyšších řádů. Odvození integrovaných tvarů kinetických rovnic. Závislost reakční rychlosti na teplotě. 10. Výpočtový test. 11.-12. Exkurze

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 zimní semestr, platnost do: 2014/2015 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 20 (20) 10
                Písemka Písemka 20  10
        Zkouška Zkouška 80 (80) 31
                Ústní zkouška Ústní zkouška 80  31
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2014/2015 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N3909) Procesní inženýrství (2807T004) Chemické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku