SREDNJE STROKOVNO IZOBRAŽEVANJE

Izobraževalni program: KEMIJSKI TEHNIK

KATALOG ZNANJ

Sprejeto na 29.seji SS za poklicno in strokovno izobraževanje, dne 9. 7 1999

1. IZBIRNO PODROČJE

KEMIJSKA TEHNOLOGIJA

2. IME PREDMETA

KEMIJSKA PROCESNA TEHNIKA

3. ŠTEVILO UR

Po posameznih letnikih in oblikah izobraževalnega dela.

Letnik

Oblike izobraževalnega dela

 

Teorija (ur)

Vaje (ur)

Skupaj (ur)

1.

   

 

2.

   

 

3.

   

 

4.

174

40

204

skupaj

174

30

204

*  T – teoretični pouk, seminarji, projektno delo;

** V- vaje, individualno projektno delo oziroma projektno delo v skupinah, storitev.

4. USMERJEVALNI CILJI

Pri predmetu dijak:

  • razvijajo smisel in sposobnosti za samostojno delo,

  • spoznajo osnovne termodifuzijske operacije v kemijski industriji in naprave, s katerimi se izvajajo te operacije,

  • spoznajo kemijske reaktorje in racionalno izvajanje kemijskih reakcij,

  • spoznajo povezovanje kemijskih reaktorjev in naprav za mehanske in termodifuzijske operacije v sklope,

  • poznajo simbole naprav,

  • znajo risati in čitati procesne in blokovne sheme,

  • utrjujejo kemijsko računstvo,

  • spoznavajo gradiva in razvijajo smisel za racionalno uporabo gradiv,

  • pridobijo znanje za razumevanje procesov in delovnih zahtev, povezanih z gradivi,

  • spoznajo dejavnike, ki vplivajo na pravilno in ekonomično izbiro gradiv,

  • utrdijo znanje o zgradbi snovi in njihovih lastnostih,

  • razumejo spremembe lastnosti gradiv zaradi obdelave in predelave,

  • spoznavajo vpliv okolja na gradiva, recikliranje in odpadke gradiv,

  • razvijajo ekološko zavest in delovno odgovornost.


  • 5. OPERATIVNI CILJI

    INFORMATIVNI CILJI

    FORMATIVNI CILJI

    SOCIALIZACIJSKI CILJI

    POSEBNOSTI V IZVEDBI

    Procesi ločevanja komponent (termodifuzijske operacije)

    Dijak

    Dijak

     

  • razume prenos snovi znotraj faze za stacionarno stanje in prenos snovi med fazama

  • razume prenos snovi pri absorpciji in v absorpcijski koloni s polnili

  • pozna diferencialno destilacijo in kontinuirno rektifikacijo

  • razume ekstrakcijo tekoče-tekoče

  • zna opisati protitočno baterijo mešalnikov in ločevalnikov in ekstrakcijsko kolono

  • razume prenos snovi , ravnotežje in namen kristalizacije

  • pozna sušenje trdnih snovi, osnove nauka o vlažnosti, sušilne diagrame

  • definira vlažnost snovi in sušilno hitrost, razloži ravnotežje v sistemu vlaga - zrak - trdna snov

  • razloži prenos snovi pri ekstrakciji trdnih zmesi

  • razloži fizikalno adsorpcijo, razloži prenos snovi, adsorpcijske izoterme, nasičenost sloja

  • pozna fizikalno adsorpcijo in adsorbente

  • razloži prenos snovi in ravnotežje, Henryjev zakon;

  • razloži delovanje kolone in nastavi enačbo za masno bilanco, računa naloge;

  • razloži vrelno, kondenzacijsko in ravnotežno krivuljo za idealno zmes;

  • opiše diferencialno destilacijo in kontinuirno rektifikacijo, skicira in razloži naprave;

  • opiše prekat z zvonci, razloži prenos snovi in toplote na prekatu;

  • računa masno bilanco kolone. nastavi enačbo za toplotni tok v kondenzatorju;

  • računa premer kolone;

  • grafično določuje število prekatov v koloni;

  • opiše primer;

  • razloži osnove destilacije z vodno paro in skicira napravo;

  • razloži prenos snovi in Nernstov zakon ravnotežja;

  • skicira naprave in razloži delovanje;

  • nastavi enačbo za masno bilanco ekstrakcijske kolone in računa naloge;

  • skicira in opiše zgradbo in delovanje kristalizatorja in kontinuirnega kristalizatorja z ohlajanjem ter adiabatni vakuumski kristalizator;

  • nastavi enačbi za masno in toplotno bilanco za kontinuirni kristalizator z ohlajanjem in računa naloge;

  • opiše in razloži sušenje na osnovi konvekcije in kondukcije, sušenje z odhlapljanjem in odparevanjem;

  • skicira, opiše zgradbo in razloži vakuumsko sušenje ter delovanje sušilnikov (komorni, tračni, razpršilni sušilnik);

  • navede primere. skicira in opiše naprave. zna opisati perkolator in protitočno ekstrakcijsko baterijo;

  • našteje adsorbente in opiše lastnosti. opiše delovanje adsorberja, izračuna dimenzije;

  • opiše demineralizacijo vode in skicira napravo za demineralizacijo;

  • zna opisati valjasti adsorber;

  • Razvija ekološko zavest in gospodarnost.

    Spoznava industrijo v svoji okolici.

    Razvija poklicno odgovornost.

    Računa naloge iz masnih in toplotnih bilanc.

    Kemijski reaktorji

     

     

     

    Obvlada kemijsko kinetiko

     

     

     

  • pozna šaržni reaktor

  • razume in razloži enačbo za snovno bilanco in izpelje enačbo obratovanja

  • pozna mešalni reaktor

  • razume in razloži enačbo za snovno bilanco in izvede enačbo obratovanja

  • pozna cevni reaktor

  • definira ekspanzijski koeficient

  • zna nastaviti snovno bilanco in izpelje enačbe obratovanja

  • pozna kaskado mešalnih reaktorjev

  • definira hitrost kemijske reakcije;

  • zna zapisati hitrostno enačbo;

  • razloži temperaturno odvisni člen in koncentracijsko odvisni člen, elementarnost in neelementarnost kemijske reakcije;

  • ponovi ravnotežje kemijske reakcije;

  • definira stopnjo presnove;

  • opiše idealno pomešanje;

  • grafično prikaže spreminjanje koncentracij reaktantov in produktov s časom;

  • grafično določuje čas reakcije;

  • opiše idealno pomešanje;

  • računa iztočno koncentracijo za 1. red;

  • definira prostorski čas;

  •    

    Heterogene reakcije

     

     

     

  • razume in opiše reakcije trdno-plin

  • razlikuje vrste toka

  • razume vpliv zrnavosti na reakcijo

  • definira zadrževalni čas

  • razume in opiše reakcije tekočina-plin

  • opiše katalizirane reakcije, katalizatorje, potek reakcije

  • razume bistvo elektrolitnega reaktorja za galvanotehniko

  • pozna Faradayev zakon elektrolize

  • definira gostoto toka in pojasni pomen

  • opiše čepasti tok;

  • grafično prikaže spreminjanje koncentracij reaktantov in produktov v odvisnosti od dolžine reaktorja;

  • grafično določuje prostorski čas;

  • opiše delovanje kaskade mešalnih reaktorjev;

  • računa iztočno koncentracijo za 1. red;

  • opiše dogajanje v delcu reaktanta s stalno in z upadajočo prostornino;

  • opiše sotok, protitok in križni tok;

  • skicira in opiše delovanje reaktorjev (rotacijski sušilnik, pomična kurilna rešetka, reaktor s fluidizirano plastjo –vesni reaktor);

  • razloži odvisnost stopnje presnove od zrnavosti;

  • grafično prikaže prenos snovi za reakcijo 2. reda;

  • grafično predstavi dogajanja v obeh fazah v primeru trenutnih, hitrih in počasnih reakcij;

  • skicira in opiše delovanje različnih reaktorjev (prepihovalni, pršilni, mešalni prepihovalni reaktor);

  • pojasni vpliv katalizatorja na hitrost kemijske reakcije;

  • opiše lastnosti, selektivnost, dezaktiviranje in aktiviranje;

  • razloži dogajanja na elektrodah, polarizacijo, prenapetost, enakomernost nanosa;

  • razloži sestavo galvanske kopeli;

  • opiše namen galvaniziranja;

  • rešuje računske primere;

  • Razvija gospodarnost.

    Osvaja prenos znanja kinetike iz laboratorija v industrijo.

    Spoznava kemijsko industrijo v svoji okolici.

    Računa naloge.

    Značilnosti kemijskih procesov

     

     

     

  • zna risati blokovne, procesne in procesno regulacijske sheme

  • obvlada izračun kemijskih procesov

  • pozna pomen izbire lokacije poslopij in naprav

  • pozna postopke in naprave za zagotavljanje varstva okolja

  • razume postopek sežiganja odpadkov

  • pozna zahteve za deponije posebnih odpadkov

  • zna razložiti pomen pojmov: tehnična izboljšava, inovacija, optimizacija procesov

  • pozna simbole in pravila risanja;

  • riše sheme za znane industrijske procese;

  • zna smiselno povezati znane operacije in naprave;

  • računa naloge iz masnih in toplotnih bilanc za šaržne procese in za stacionarno stanje;

  • opiše lokacijo glede na racionalno delo in osebno varnost;

  • opredeli pojem makrolokacija in mikrolokacija;

  • našteje načela za dobro razporeditev najpomembnejših obratov in oddelkov kemične industrije;

  • nariše procesno in blokovno shemo za čiščenje industrijske in komunalne odpadne vode ter opiše uporabljene naprave;

  • nariše procesno shemo za čiščenje dimnih plinov iz termoelektrarne in opiše uporabljene naprave;

  • nariše procesno shemo za sežig odpadkov in čiščenje dimnih plinov;

  • opiše ureditev deponije;

  • samostojno poišče primere tehničnih izboljšav v določenem procesu;

  • Razvija sposobnost komuniciranja s shemami.

    Osvaja povezovanje operacij in naprav v proizvodne sklope.

    Razvija gospodarnost, strokovnost, varčnost in ekološko zavest.

    Spoznava kemijsko industrijo v okolici.

    Razvija poklicno odgovornost.

    Računa naloge.

    Riše procesne in blokovne sheme.

    Projektna naloga: predstavitev lastne inovacije

    GRADIVA

     

     

     

    Standardi

     

     

     

  • pozna standarde za gradiva

  • razume pomen poznavanja in uporabe standardov;

  • Se zave osebne in delovne odgovornosti.

    Uporaba originalnih standardov.

    Lastnosti gradiv

     

     

     

  • pozna lastnosti različnih gradiv in jih primerja

  • zna razložiti diagram napetosti s in raztezka e

  • pozna vpliv zgradbe na lastnosti in je sposoben povezati lastnosti z uporabo gradiv

  • pozna ekonomske lastnosti: cena, dosegljivost

  • opiše lastnosti:

  • mehanske: trdota, trdnost, žilavost,

  • toplotne: toplotna kapaciteta, toplotna prevodnost, relativni raztezek, tališče,

  • optične : prozornost, prosojnost, lom in uklon svetlobe, absorbcija svetlobe,

  • električne: dielektrična konstanta, prebojna trdnost, specifična prevodnost,

  • magnetne: diamagnetnost, paramagnetnost, feromagnetnost,

  • kemijske in tehnološke: korozijska obstojnost, obstojnost pri povišani temperaturi, vnetljivost;

  • se nauči novih strokovnih terminov;

  • navede primere povezave med obdelavo gradiva in njegovo protikorozijsko obstojnostjo;

  • naredi izbor gradiv glede na primer kemijske proizvodnje;

  • spozna pojem vzdrževanja;

  • sklepa o povezavi med zgradbo gradiva in njegovo korozijsko obstojnostjo na primeru legiranih jekel;

  • spozna pomen ekonomskega vidika izbora in dobrega poznavanja gradiva;

  • Razvija strokovnost, interdisciplinarno povezuje razumevanje fizike in kemije.

    Razvija svoj odnos do strokovne literature.

    Razvija samozavest pri sprejemanju odločitev, povezanih s predlogi uporabe gradiv.

     Se zave pomena racionalne uporabe gradiv z vidika dobička podjetja.

    Uporaba priročnikov.

    Vaje: reševanje računskih primerov - mehanske in toplotne lastnosti materiala.

    Video: električni pojavi, (Videofon*, do.o.).

    Ogled korodiranih delov iz prakse.

    Preizkušanje gradiv

     

     

     

  • zna razložiti osnovne principe izvajanja meritev različnih metod preizkušanja in razume pomen njihove uporabe za določanje kakovosti gradiv

  • opiše tehnološki preizkusi za trdnost, trdoto, žilavost in poroznost;

  • razloži preizkus z rentgenom in z ultrazvokom;

  • opiše mikroskopsko metodo preizkusa sestave materiala;

  • Razvija strokovnost in delovno samozavest.

    Uporaba ustreznih prosojnic.

    Video: Mehanski preizkusi kovin*.

    Ogled preizkusnega laboratorija.

    Vrste gradiv, načini obdelave in uporaba

     

     

     

    Kovine in zlitine

     

     

     

  • razlikuje vrste gradiv, pozna načine obdelave, oceni smiselnost uporabe

  • razume vpliv zgradbe in velikosti zrn na lastnosti

  • ponovi kristalne rešetke, trdne raztopine in kristalne mešanice;

  • pozna taljenje kovine, strjevanje taline, fazne diagrame;

  • razloži fazni diagram, ohlajevalne krivulje in pridobi rutino branja diagramov za čisto kovino in zlitino;

  •  

    Uporaba eksponatov, izvajanje demonstracijskih poskusov: korozija različnih jekel (vpliv elementov v leguri).

    Uporaba Strojniškega priročnika.

    Železo in njegove zlitine

     

     

     

  • pozna uporabo železa v kemijski procesni tehniki

  • pozna vrste jekel in primerja vpliv elementov na lastnosti

  • pozna toplotno obdelavo jekla: kaljenje in popuščanje napetosti

  • pozna lito železo, jekla: nelegirana, legirana in posebna jekla;

  • pozna vpliv elementov v jeklu na lastnosti in uporabo: konstrukcijska, za mehanske obremenitve, konstrukcijska jekla za mehanske in termične obremenitve, konstrukcijska jekla za kemijske obremenitve;

  • razume vpliv vsebnosti ogljika na trdnost in trdoto;

  • pozna jekla za poboljšanje in njihovo uporabo v kemijski industriji;

  • pozna toplotno obstojna in v ognju ali žaru obstojna jekla in njihovo uporabo v kemijski industriji;

  • pozna nerjavna jekla in njihovo uporabo v kemijski industriji;

  • razlikuje feritna kromova jekla, austenitna krom-nikljeva jekla in kromova jekla;

  • razume vpliv obdelave na lastnosti;

  • Razvija strokovnost in delovno samozavest.

     

    Barvne kovine

     

     

     

  • pozna baker in Cu- zlitine, aluminij in Al- zlitine, nikelj in Ni- zlitine ter ležajne zlitine

  • razume pomen zlitin, spozna tehnološko pomembne primere, njihove lastnosti, ki omogočajo uporabo v kemijskih procesih;

  • zna navesti zlitine s trgovskimi imeni (zamak, tombak itd.) in standarde;

  •    

    Lastnosti lesa in zaščita lesa

  • predvidi uporabo zaščitnih sredstev glede na namen poboljšanja lastnosti in življenjske dobe lesa

  • Razvija ekološko zavest.

    Uporaba literature

    Keramična gradiva

     

     

     

  • pozna zgradbo in vpliv mikrostrukture na lastnosti in vrsto keramike: kislinoodporna, žarovzdržna

  • obvlada faze tehnološkega procesa pridobivanja keramičnih in nekaterih drugih nekovinskih materialov

  • pozna lastnosti, vrste in uporabo grafita, ogljikovih gradiv in stekla

  • pozna značilnosti toplotnih izolatorjev

  • pozna sintrana gradiva

  • pozna zgradbo surovin za keramična gradiva in razume njen vpliv na lastnosti surovega in žganega keramičnega gradiva;

  • pozna in razume faze tehnološkega procesa;

  • razume vpliv posameznih sestavin na lastnosti, uporabo in delitev keramičnih gradiv;

  • pozna vrste stekel, sklepa o povezavi med dodatki k surovinam in njihovem vplivu na lastnosti;

  • razume pomen termičnega popuščanja in razume faze proizvodnje;

  • pozna tudi specialna stekla in pomen njihove uporabe;

  • pozna tudi specialna stekla, proizvodnjo steklenih vlaken ter sestavo optičnih kablov in prevodna stekla za izdelavo merilnikov za pH;

  • razume načine prevajanja toplote;

  • pozna pojem toplotne prehodnosti;

  • razume toplotni tok skozi izolirano ravno steno;

  • obvlada uporabo tabel s podatki toplotnih izolatorjev in se odloča kateri izolator je bolj učinkovit;

  • pozna postopek sintranja in vrste sintranih materialov;

  • Se zave pomena natančnih dimenzij keramičnih materialov zaradi estetskega videza in standardnih zahtev pri vgradnji.

    Se zave pomena znanja, ki je vloženo v sestavo mase in proizvodni postopek.

    Se zave pomena uporabe toplotnih izolatorjev zaradi varnostnih razlogov in zaradi ekonomične porabe energije.

    Ogled naprav za proizvodnjo keramike.

    Ogled zbirke različnih toplotnih izolatorjev.

    Video: Sintranje*.

    Poskus: sintranje v žarilni peči.

    Veziva

     

     

     

  •  pozna cement, bitumen, kemijske dodatke v vezivih

  • pozna preizkuse veziv

  • primerja veziva in njihove dodatke glede na uporabo;

  • razume pomen in principe preizkusov veziv;

  • Se zave pomena uporabe različnih veziv, razvija ekološko zavest.

     

    Polimeri

     

     

     

  • razloži zgradbo in primerja med seboj termoplaste, duroplaste in elastomere

  • pozna tehnično pomembne polimere

  • razlikuje vrste predelovalnih postopkov

  • pozna vpliv pogojev predelave na lastnosti, obstojnost in staranje plastov

  • pozna zgradbo, lastnosti, pridobivanje tehnično pomembnih termoplastov;

  • pozna zgradbo, lastnosti, pridobivanje tehnično pomembnih duroplastov;

  • pozna zgradbo, lastnosti, pridobivanje tehnično pomembnih elastomerov;

  • zna samostojno izbrati najprimernejši polimerni material glede na določene zahteve naročnika;

  • Razvija natančno opazovanje.

    Pridobi sposobnost abstraktne predstave.

    Demonstracijski poskusi:

  • dokaz elementov,

  • ekspanzija stiropora,

  • termoplasti (Glej skripta: Umetne mase).

    Video: umetne mase in obdelava umetnih mas.

    Projektna naloga

  • Sestavljena gradiva (kompoziti)

     

     

     

  • razume lastnosti sestavljenih gradiv z vidika vloge posameznih komponent

  • pozna tehnično pomembna sestavljena gradiva

  • pozna armirana: steklo-plast, kovinska mreža – beton, armirani gumeni trakovi, filtrne tkanine;

  • modificirana: toplotno ali kemično, sintri, poliestri

  • aglomerirana: cement, beton;

  • Razvija inovativnost.

    Prikaz različnih sestavljenih gradiv

    Diapozitivi

    Prospekti

    Propadanje gradiv

     

     

     

  • razume proces plinske, tekočinske in elektrokemične korozije

  • zna razložiti potek korozije

  • pozna mehanizem in vrsto korozije in zna računati koncentracijske člene

  • računa hitrost korozije

  • razlikuje vrste korozij in njihov videz

  • Razvija strokovnost, interdiscilpinarno povezuje znanja.

    Demonstracijski poskusi: korozija žeblja, galvanski člen, primeri različnih vrst korozije, uporaba literature.

    Zaščita gradiv

     

     

     

  • razume pomen zaščite površin

  • samostojno predlaga načine zaščite različnih primerov uporabe v praksi

  • predvidi uporabo specialnih gradiv v ekstremnih proizvodnih pogojih

  • zaščitni premazi, folije in guma kot zaščita

  • opiše vrste zaščite gradiv;

  • zna razložiti vlogo oplastenja, pomen premazov in inhibitorjev korozije;

  • pozna vrste spremembe površine s pasivizacijo, eloksiranjem, fosfatiranjem, bruniranjem;

  • pozna kovinske prevleke z navaljanjem, pomakanjem v raztaljeno kovino, nabrizgavanjem raztaljene kovine, termo in elektrodifuzijo v visokem vakuumu, galvaniziranjem;

  • razloži vlogo inhibitorjev;

  • predvidi uporabo specialnih gradiv v ekstremnih proizvodnih pogojih;

  • Se zave pomena zaščite gradiv tudi z ekonomskega vidika.

    Korelacija: tehnološke vaje, seminarske naloge.

    Ekskurzija: ogled galvane.

    Primerki PTFE, navajanje uporabe.

    Vzdrževanje naprav

     

     

     

  • pozna dejavnike, ki so pomembni za dobro vzdrževanje naprav

  • razume pomen nadzora korozije, konzerviranja in čiščenja naprav

  • spozna vlogo maziv za nemoteno delovanje naprav;

  • opiše kontrolo tesnenja;

  • zna odkriti »napadena« mesta na kemijskih napravah;

  • opiše preizkuse cevovodov za varno obratovanje;

  • Razvija poklicno odgovornost, ekološko zavest in delovno odgovornost.

    Demonstracijski poskus priprave emulzije mazalnega olja in preizkušanje (literatura OLMA Ljubljana).

    Preprečevanje in zmanjševanje obremenitve okolja

     

     

     

  • razume pomen skladnosti gradiv z okoljem;

  • pozna načine odstranjevanja odpadnih gradi;

  • pozna in razume dejavnike, ki so pomembni za dobro vzdrževanje naprav;

  • razume pomen zaščite okolja;

  • razume pomen recikliranja gradiv tako iz okoljevarstvenega, kot tudi ekonomskega vidika;,

  • Razvija sposobnost osebnega odločanja.

    Razvija iniciativnost.

    Prosojnice s principi reciklirnih postopkov.

    Referati


    6. OBVEZNE OBLIKE PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

    V posameznem ocenjevalnem obdobju se znanje preverja in ocenjuje:

  • pisno (računske naloge),

  • ustno.

    7. POVEZANOST Z DRUGIMI PREDMETI

    Znanja

    Povezava s predmetom

     

    Predmet

    Znanja

  • procesi ločevanja komponent

  • Fizikalna kemija

    Praktični pouk

  • Henryjev zakon;

  • idealna raztopina dveh hlapnih komponent,

  • vrelni in ravnotežni diagram,

  • izobarna destilacija,

  • trikomponentni sistemi,

  • absorpcija,

  • rektifikacija,

  • ekstrakcija;

  • sušenje;

  • demineralizacija vode,

  • kemijski reaktorji

  •  

  • kemijska kinetika;

  • kemijsko ravnotežje;

  • elektroliza;

  • uporaba laboratorijskih reaktorjev pri različnih sintezah,

  • lastnosti gradiv

  • Fizikalna kemija

    Meritve in regulacije

    Fizika

  • fizikalne lastnosti gradiv;

  • električne lastnosti gradiv,

  • preizkušanje gradiv

  • Fizika

    Fizikalna kemija

    Meritve in regulacije

    Praktični pouk

  • fizikalne lastnosti gradiv;

  • električne lastnosti gradiv;

  • preizkušanje lastnosti;

  • proizvodnja in procesi

  • kovine in zlitine

  • železo in njegove zlitine

  • barvne kovine

  • les in zaščita

  • keramične faze

  • veziva

  • polimeri

  • sestavljena gradiva

  • Kemija

  • kemijsko računstvo;

  • čistilna naprava;

  • zgradba kovin, lastnosti kovin;

  • železo, nikelj, krom, baker, ogljik;

  • strupi,

  • silicij, silicijev dioksid, silikati, steklo,

  • organske spojine,

  • sintezni polimeri;

  • propadanje gradiv

  • zaščita gradiv

  • Kemija

    Fizikalna kemija

    Praktični pouk

  • redoks reakcije;

  • galvanski členi;

  • galvanizacija;

  • eloksiranje;

  • vzdrževanje naprav

  • preprečevanje in zmanjševanje obremenitve okolja

  • Tehnologija

  • varstvo pri delu;

  • kemijski reaktorji

  • Matematika

  • reševanje linearnih in kvadratnih enačb;

  • grafično reševanje;