Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska

Przykład zastosowania ogniwa paliwowego

Wykładowca

dr inż. Paulina Pianko – Oprych

Kontakt

paulina@zut.edu.pl, tel. 91 449 47 31

Opis zajęć

Ćwiczenie zostanie przeprowadzone przy użyciu dwóch zestawów edukacyjnych energii odnawialnej, które stanowią modułowe narzędzia eksperymentalne, mające za zadanie zaprezentowanie działania technologii czystej energii w miniaturowej skali. Za pomocą zestawu edukacyjnego energii odnawialnej I możliwe jest stworzenie miniaturowej instalacji do produkcji energii elektrycznej z promieniowania słonecznego, wykorzystywanej następnie do zasilania diod migających lub napędzania wiatraka.

Wyprodukowana w ten sposób energia może być użyta podczas eksperymentowania ze zjawiskiem elektrolizy w celu wygenerowania wodoru, wykorzystywanego następnie jako odnawialny nośnik energii do zasilania wielu aplikacji za pomocą technologii ogniw paliwowych, których zastosowanie zostanie zaprezentowane w ramach zestawu edukacyjnego II.

Zestaw II wyposażony jest w innowacyjny samochód H-racer, który w 100% zasilany jest wodorem - czystym paliwem produkowanym przez miniaturową słoneczną stację tankowania wodoru. H-racer jest najmniejszym na świecie samochodem zasilanym z wodorowego ogniwa paliwowego z protonowymienną membraną polimerową. Zestawy te stanowią doskonałą okazję do zapoznania uczniów z ekscytującymi perspektywami pozyskiwania i wykorzystywania odnawialnych źródeł energii, jak również z podstawowymi prawami fizyki i chemii.

Czas trwania zajęć

2 godziny

 Oznaczanie uciążliwości zapachowej powietrza

 Wykładowca

mgr inż. Małgorzata Friedrich

Kontakt

bgocha@zut.edu.pl, tel. 91 449 45 19

Opis zajęć

Zajęcia z zakresu olfaktometrii - dziedziny innowacyjnej i mocno perspektywicznej. Celem zajęć jest kształtowanie wrażliwości młodego człowieka na zapachową jakość powietrza, traktowaną jako nieodłączny element jakości środowiska oraz propagowanie działań w kierunku zapobiegania i ograniczenia uciążliwości zapachowej oraz popularyzacja wśród młodych ludzi wiedzy z dziedziny olfaktometrii i dezodoryzacji.

Zajęcia stwarzają również niepowtarzalną okazję zdobycia podstawowej wiedzy, na którą będzie ogromne zapotrzebowanie po uprawomocnieniu się polskiej ustawy o przeciwdziałaniu uciążliwości zapachowej.

Czas trwania zajęć

Zajęcia składają się z dwóch części:

wykładowej (15-30 min.), która jest wprowadzeniem w świat olfaktometrii

laboratoryjnej (45 lub 90 min.)

 Napowietrzanie cieczy w reaktorze kolumnowym air-lift

 Wykładowca

dr inż. Jolanta Szoplik

Kontakt

jolanta.szoplik@zut.edu.pl, tel. 91 449 47 64

Opis zajęć

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie ilości gazu zatrzymanego w cieczy podczas jej napowietrzania oraz określenie wpływu wielkości strumienia powietrza na prędkość cieczy w kolumnie. Ćwiczenie polega na zapoznaniu się z przepisami BHP w laboratorium dydaktycznym, aparatura pomiarową, sposobem wykonaniaćwiczenia, a następnie wykonaniu pomiarów, przeprowadzeniu obliczeń, wykreśleniu dwóch wykresów oraz sformułowaniu wniosków z ćwiczenia. W zajęciach jednorazowo może uczestniczyć grupa do 15 osób.

Czas trwania zajęć

Czas trwania ćwiczenia, wliczając czas obliczeń, jest szacowany na około 3 godziny lekcyjne (135 min).

Dodatkowe informacje

Istnieje możliwość uczestniczenia tylko w części pomiarowej, natomiast obliczenia mogą być wykonywane w szkole w obecności nauczyciela.

 Właściwości fizyczne płynów - pomiar lepkości płynu

 Wykładowca

dr inż. Marta Major – Godlewska

Kontakt

mmajor@zut.edu.pl, tel. 91 449 42 43

Opis zajęć

Zajęcia laboratoryjne składają się z dwóch części: teoretycznej i doświadczalnej. W części teoretycznej omówione będą podstawowe zagadnienia związane z lepkością płynu oraz scharakteryzowane będą urządzenia służące do jej wyznaczania.

W części doświadczalnej wykonywane będą pomiary lepkości cieczy dla różnych temperatur i różnych stężeń badanego roztworu. Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie współczynnika lepkości cieczy w funkcji temperatury i stężenia.

Czas trwania zajęć

135 min.

Dodatkowe informacje

Zajęcia przewidziane są dla grup do 15 osób.

 Napowietrzanie cieczy i zatrzymanie gazu w cieczy w reaktorze z mieszadłem

 Wykładowca

dr inż. Anna Kiełbus-Rąpała

Kontakt

kielbus@zut.edu.pl, tel. 91 449 41 77

Opis zajęć

Ćwiczenie obejmuje: zapoznanie z zasadami bezpieczeństwa pracy w laboratorium; przedstawienie wiadomości teoretycznych dotyczących: układów wielofazowych, warunków ich wytwarzania w aparacie z mieszadłem, procesów przebiegających w takich układach, udziału gazu zatrzymanego w cieczy; przedstawienie możliwości przemysłowego zastosowania omawianych procesów i aparatów; charakterystykę aparatury pomiarowej; zapoznanie z metodyką prowadzenia pomiarów i obliczeń; wykonanie pomiarów i obliczeń.

Czas trwania zajęć

3 godz. lekcyjne (135min.)

Dodatkowe informacje

Ćwiczenie wykonywane jest w grupach do 15 osób.

Uczestnicy zajęć otrzymają pełny zestaw materiałów, zawierających informacje dotyczące omawianych zagadnień oraz przebiegu ćwiczenia. Istnieje możliwość skrócenia czasu trwania ćwiczenia (np. poprzez dokończenie obliczeń w szkole lub w domu)

 Właściwości fizyczne płynów - pomiar gęstości cieczy

 Wykładowca

dr inż. Marta Major – Godlewska

Kontakt

mmajor@zut.edu.pl, tel. 91 449 42 43

Opis zajęć

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie gęstości cieczy w funkcji temperatury. Pomiary gęstości cieczy wykonane będą przy użyciu densymetru. Odczytane w czasie ćwiczenia wartości gęstości i temperatury posłużą do wykonania wykresu zależności gęstości od temperatury.

Czas trwania zajęć

135 min.

Dodatkowe informacje

Zajęcia przewidziane są dla grup do 15 osób.

 Numeryczna mechanika płynów – cuda stają się możliwe

 Wykładowca

dr inż. Halina Murasiewicz

Kontakt

halina.murasiewicz@zut.edu.pl, tel. 91 449 47 22

Opis zajęć

Ćwiczenia, których celem jest zapoznanie uczniów z podstawowymi zagadnieniami dotyczącymi komputerowych analiz przepływów. W tym celuzostaną zastosowane możliwości numerycznej mechaniki płynów (CFD – Computational Fluid Dynamics), dokładniej program ANSYS FLUENT. Oprogramowanie to umożliwia szczegółową analizę zagadnień związanych z przepływem płynów, eliminując konieczność przeprowadzenia czasochłonnych i kosztownych badań doświadczalnych podczas cyklu projektowania i modernizacji urządzeń.

Czas trwania zajęć

90 min.

 Wymiana ciepła w mieszalniku cieczy

 Wykładowca

dr inż. Marian Kordas

Kontakt

marian.kordas@zut.edu.pl, tel. 91 449 43 32

Opis zajęć

Ruch ciepła odbywać się może trzema sposobami, przez: przewodzenie, konwekcję i promieniowanie. Celem ćwiczenia jest zapoznanie z metodami pomiarowymi stosowanymi podczas badań zjawisk związanych z wymianą ciepła w mieszalnikach.

Czas trwania zajęć

45 min.

 Pomiar prędkości przepływu gazów i cieczy

 Wykładowca

dr hab. inż. Bogdan Ambrożek

Kontakt

bogdan.ambrozek@zut.edu.pl, tel. 91 449 44 72

Opis zajęć

Pomiary prędkości przepływu są nieodzownym elementem wielu procesów technologicznych. Dokonywane się one w celu określenia ilości cieczy i gazów płynących w rurociągach. Celem ćwiczenia jest zapoznanie uczniów z różnymi metodami pomiarowymi, w których wykorzystuje się zwężki pomiarowe, rurki spiętrzające, rotametry, fleometry, liczniki gazowe i przepływomierze masowe.

Czas trwania zajęć

60 min.

 Badania znacznikowe w mieszalniku cieczy

 Wykładowca

dr inż. Marian Kordas

Kontakt

marian.kordas@zut.edu.pl, tel. 91 449 43 32

Opis zajęć

Znaczniki to substancje chemiczne (proste lub złożone) lub specjalnie oznaczone cząstki badanego materiału, które można łatwo wykrywać w celu badania procesów fizycznych, chemicznych lub biologicznych. Zastosowanie badań znacznikowych w urządzeniach mieszających daje możliwość głębszego poznania mechanizmów transportu masy. Celem ćwiczenia jest zapoznanie z metodami pomiarowymi stosowanymi podczas badań testowych mieszalników cieczy.

Czas trwania zajęć

45 min.

 Usuwanie i odzyskiwanie zanieczyszczeń gazowych metodą adsorpcyjną

 Wykładowca

dr inż. Dorota Downarowicz

Kontakt

dorota.downarowicz@zut.edu.pl, tel. 91 449 48 38

Opis zajęć

Metoda adsorpcyjna stosowana jest do oczyszczania powietrza z par rozpuszczalników organicznych, gdy ich stężenie nie przekracza 20 g/m3. Oczyszczanie prowadzone jest w kolumnie adsorpcyjnej z nieruchomym złożem węgla aktywnego (adsorbent). Celem ćwiczenia jest wyznaczenie krzywej wyjścia stężenia par propan-2-olu w etapie adsorpcji. Krzywa ta jest wykresem zależności stężenia par adsorbowanego składnika w oczyszczonym gazie od czasu trwania procesu. Wyniki pomiarów temperatury obserwowane są na ekranie monitora w postaci krzywych temperaturowych.

Czas trwania zajęć

60 min.

 Oznaczanie ciepła spalania węgla kamiennego metodą kalorymetryczną

 Wykładowca

dr inż. Dorota Downarowicz

Kontakt

dorota.downarowicz@zut.edu.pl, tel. 91 449 48 38

Opis zajęć

Oznaczenie ciepła spalania wykonuje się zgodnie z normą PN-81/G-04513. Metoda polega na całkowitym i zupełnym spalaniu odważki paliwa stałego w bombie kalorymetrycznej i pomiarze przyrostu temperatury wody w naczyniu kalorymetrycznym. Spaleniu ulegają jedynie składniki palne paliwa (związki C, N, H oraz palne związki S). Jest to proces egzotermiczny.

Czas trwania zajęć

około 60 min.

 Separacja roztworów drożdży w ciśnieniowej instalacji membranowej

 Wykładowca

dr inż. Elżbieta Gabruś

Kontakt

elzbieta.gabrus@zut.edu.pl, tel. 91 449 49 25

Opis zajęć

Roztwory drożdży są zawiesinami występującymi w m.in. browarnictwie. Klarowanie takich roztworów można przeprowadzić w krótkim czasie na membranie ceramicznej w ciśnieniowym procesie mikrofiltracji. Badania polegają na pomiarze wydajności procesu separacji membranowej w zależności od parametrów tj. ciśnienia transmembranowego i natężenia przepływu strumienia zasilającego.

Czas trwania zajęć

60 min.