Рабочая программа по дисциплине ен. В. 02. 02 «Малоотходные и безотходные технологии в гальваническом производстве» 240302. 65 «Технология электрохимических производств»

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Реагентный метод: реагентная очистка сточных вод Принципиальная схема реагентной очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Метод обратного осмоса ультрафильтрации. Принципиальная схема ультра- и гиперфильтрации (обратного осмоса) Метод жидкостной экстракции.

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине сд. 03 «Основы электрохимической технологии» 240302., 318.44kb.
• Рабочая программа по дисциплине ен. Р. 02 Физико-химические методы исследования поверхности, 160.83kb.
• Рабочая программа для подготовки инженеров по специальности 250300 "Технология электрохимических, 128.05kb.
• Рабочая программа по Теоретической электрохимии для специальности 250300 Технология, 375.63kb.
• 240302. 65 «Технология электрохимических производств», 43.41kb.
• Рабочая программа по дисциплине дс. 01. 02 «Современные проблемы химических источников, 1006.89kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Спецглавы электрохимии химических источников тока», 235.2kb.
• Рабочая программа по дисциплине опд ф08 «Общая химическая технология» для студентов, 280.88kb.
• Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 080100., 366.41kb.
• Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Основные направления, 102.41kb.

Энгельсский технологический институт (филиал)

ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Кафедра «Технология электрохимических производств»


Рабочая программа

по дисциплине ЕН. В.02.02 «Малоотходные и безотходные технологии в гальваническом производстве»

240302.65 «Технология электрохимических производств»

240300.62 «Химическая технология неорганических веществ и материалов»

Курс 4 (5) Семестр 8 (10) Лекции 34 (10) Лабораторные занятия нет (нет) Практические занятия нет (нет) Самостоятельная работа 34 (58) Всего аудиторных 34 (10) Всего 68 (68)

Курсовая работа нет (нет) Курсовой проект нет (нет) Расчетно-графическая работа нет(нет) Контрольная работа (1к/р, 10 с) Экзамен нет (нет) Зачет 8 (10) сем

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ТЭП

«31» августа 2010 г., протокол № 1

Зав. кафедрой, профессор _______________Н.Д. Соловьева


Рабочая программа утверждена на заседании УМКС

«04» октября 2010 г., протокол № 1

Председатель УМКС, профессор _________ Н.Д. Соловьева


г. Энгельс 2010

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.
   
   1. Цель дисциплины состоит в формировании у студентов современного подхода к решению технологических задач, предусматривающего наряду с усовершенствованием технологии процесса и повышением качества продукции экологизацию производства, рациональное водопользование.
      
   2. Данная дисциплина позволяет студентам:
      
      1. Обосновать выбор технологических процессов оптимальных с экономической и экологической точек зрения и конкурентно способных на мировом рынке.
         
      2. Использовать знания для разработки малоотходных и безотходных гальванических технологий.
         
      3. Применить комбинированные способы очистки промывных вод гальванических производств при использовании замкнутой кругооборотной системы.
         
   3. Перечень дисциплин, необходимых для усвоения данной дисциплины: теоретическая электрохимия, неорганическая химия, основы электрохимической технологии, ПАХТ, оборудование и основы проектирования.
      

2. Требования к знаниям студентов по дисциплине
   

Студент должен знать: требования, предъявляемые к качеству промывной воды, механизм химической, мембранной, электрохимической, биохимической очистки; основные принципы разработки выбора малоотходной экологически и экономически целесообразной технологии.

3. Распределение трудоемкости по часам
   

№ модуля	Неделя	№ темы	Наименование темы	Часы
				Всего	Лекции	ЛЗ	ПЗ	СРС
1	1	1	Понятие малоотходные и безотходные технологии. Аспекты создания малоотходных и безотходных гальванических производств	2	2 (1)
1	2	2	Состав и объем сточных вод гальванического производства	2	2 (1)
1	3-9	3	Принципиальные базовые схемы очистки промывных и сточных вод	30	14 (6)			16 (20)
2	10	4	Комбинированные модули очистки промывной и сточной воды гальванического производства Cr (VI)	12	2 (1)			10 (30)
	11-16	5	Сравнительная характеристика различных вариантов для решения экологических проблем гальванического производства	12	12 (1)
	17	6	Основные направления снижения токсичности гальванического производства в технологи автомобиле- и машиностроения	10	2			8 (2)
			Итого	68 (68)	34 (10)			34 (58)

4. Содержание лекционного курса
   

Номер темы	Всего часов	№ лекции	Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции
1	2	3	4
1 2 3 4 5-6	2 (1) 2 (1) 14 (16) 2 (1) 14 (1)	1 2 3-9 10 11-17	Понятие малоотходные и безотходные технологии. Аспекты создания малоотходных и безотходных гальванических производств Состав и объем сточных вод гальванического производства: - состав и объем сточных вод от технологических процессов; - состав и объем сточных вод от цеха (участка) гальванопокрытий Принципиальные базовые схемы очистки промывных и сточных вод Классификация загрязнения, находящихся сточных водах. Классификация методов очистки сточных и промывных вод гальванических производств. Сравнительная характеристика Реагентный метод: реагентная очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов. Химизм процесса. Значения величины рН осаждения гидроксидов металлов и остаточная концентрация ионов металлов. Роль флокулянтов и механизм флоккулирующего действия высокомолекулярных веществ. Применение ферритного метода для очистки сточных и промывных вод от ионов тяжелых металлов. Химизм процесса ферритообразования. Способы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов методом ферритизации. Принципиальная схема реагентной очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Реагентная очистка циансодержащих сточных вод. Сравнительная оценка реагентов окислителей. Химизм процесса. Процессы, протекающие при окислении цианидов различными окислителями. Реагентная очистка сточных вод от ионов шестивалентного хрома. Сравнительная характеристика реагентов-восстановителей, химизм процесса. Процессы, протекающие при восстановлении хрома (VI), хрома (III) при использовании различных восстановителей. Ионообменная очистка. Возможности ионообменного способа очистки. Причины протекания реакции ионного обмена; факторы, влияющие на скорость установления ионообменного равновесия. Полная, статическая, обменная емкости, классификация ионитов. Химизм процесса. Варианты ионообменной очистки сточных вод гальванических производств. Принципиальная схема очистки промывных и сточных вод ионообменным методом. Особенности извлечения ионов цинка, меди, никеля, хрома (III), хромат-ионов, бихромат ионов, простых и комплексных ионитов. Регенерация ионитов. Метод обратного осмоса ультрафильтрации. Понятие обратного осмоса ультрафильтрации. Схема условий возникновения обратного осмоса (осмос, равновесие, обратный осмос). Схема механизма обратного осмоса. Возможности метода. Принципиальная схема ультра- и гиперфильтрации (обратного осмоса) Установки для ультрафильтрационной очистки сточных вод гальванических производств. Адсорбционный метод. Определение сорбции, разновидности сорбции. Понятия адсорбции, абсорбции, хемосорбции. Возможности адсорбционного метода. Характеристики адсорбционных материалов. Сорбционная емкость. Характеристики активированного угля. Принципиальная схема сорбционной очистки сточных вод. Метод жидкостной экстракции. Определение экстракции. Три способа извлечения металлов из водной в органическую фазу. Пример катионообменной, анионообменной, координационной экстракции (реакции, описывающие протекающие процессы). Рекомендации по применению экстрагентов для извлечения различных металлов из сточных вод. Схема непрерывной экстракции в противоточной установке с регенерацией экстрагента. Типы аппаратов для проведения экстракции. Метод дозированного выпаривания. Возможности метода дозированного выпаривания, сущность метода, особенности технологии нанесения покрытия. Принципиальная схема очистки промывной воды методом выпаривания. Принцип работы. Электрохимические способы очистки (электрокоагуляционный, гальванокоагуляционный, метод элктрофлотации, метод электродиализа, метод электролиза). Сравнительная оценка перечисленных методов, возможности методов, механизм процессов. Принципиальная схема. Комбинированные модули очистки промывной и сточной воды гальванических производств для удаления Cr (VI). Принципы создания модулей, направленных на удаление Cr (VI) и извлечение Cr (VI). Примеры модулей, использующих электрофлотационную, электродиализную, ионообменную, сорбционную, реагентную, экстракционную очистки. Сравнительная характеристика различных технологических вариантов для решения экологических проблем очистки промывных и сточных вод гальванических производств. Экономическая и экологическая целесообразность использования реагентного и ионообменного; реагентного и сорбционного; реагентного и электрохимического; электрохимического и сорбционного; экстракционного, выпарного и биологического способов удаления ионов тяжелых металлов, анионов, ПАВ из промывных вод и сточных вод гальванических производств (На примере цинкования, кадмирования, никелирования, меднения, серебрения, железнения, электроосаждения сплавов на основе Fe (Fe-Ni,Fe-Cr), цинка, олова (Pb-Sn,Sn-Bi) и др.

5. Перечень практических занятий

Не предусмотрены учебным планом


6. Перечень лабораторных работ

Не предусмотрены учебным планом


7. Задания для самостоятельной работы студентов,

№ темы	Всего часов	Вопросы для самостоятельного изучения (задания)	Литература
1	2	3	4
3-6	4	Требования к качеству воды, используемой в гальваническом производстве.	Виноградов С.С. Промывные операции В гальваническом производстве / Под ред. Кудрявцева В.Н. – М.: Глобус, 2007. – 157с.
2	10 (10)	Адсорбционные процессы на границе раздела электрод-разбавленный электролит; типы адсорбционных процессов ; адсорбция катионов и анионов на компактных углеродных материалах; адсорбция ПАВ	Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. /Под ред. В.Н. Кудрявцева. М.: Изд-во «Глобус». 2002. -352. Н.Д. Соловьева, Е.А. Савельева. Экологические проблемы гальванических производств. Учебное пособие. – Саратов: СГТУ, 2005г.
3-6	10 (28)	Способы регенерации утилизации и мембран, ионообменных материалов.	С.С. Виноградов Экологически безопасные гальванические производства /под ред. В.Н. Кудрявцева. -М.:Глобус,1998.-302с.
3-6	10 (20)	Способы очистки загрязненного воздуха в гальваническом производстве.	Виноградов С.С. Промывные операции В гальваническом производстве / Под ред. Кудрявцева В.Н. – М.: Глобус, 2007. – 157с.
	34 (58)	Итого

8.Курсовой проект

Не предусмотрена учебным планом


9.Курсовая работа

Не предусмотрена учебным планом


10.Расчетно-графическая работа

Не предусмотрена учебным планом


11.Контрольная работа

Не предусмотрена учебным планом


12.Экзаменационные вопросы

Экзамен не предусмотрен учебным планом


13.Список основной и дополнительной литературы.


Основная литература

1. Виноградов С.С. Промывные операции В гальваническом производстве / Под ред. Кудрявцева В.Н. – М.: Глобус, 2007. – 157с.
   
2. Журналы: Гальванотехника и обработка поверхности; Химия и технология воды; Экология и промышленность России.
   
3. Гусакова Н.В. Химия окружающей среды: учеб. пособие/ Н.В. Гусакова.-Ростов н/Д: Феникс, 2004.-192 с.:ил.; 21 см.-(Серия "Высшее образование" ) .-Допущено УМО вузов по университетскому политехническому образованию.-ISBN 5-222-05386-5:50.00
   
4. Голдовская Л.Ф. Химия окружающей срды: учебник/ Л.Ф. Голдовская.- 2-е изд.-М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.-295 с.:ил.;21 см.-Допущено М-вом образования РФ.-ISBN 5-94774-608-5:242.00.-ISBN 5-03-003778-0
   
5. Березина Н.П. Электрохимия мембранных систем: учеб. пособие / Н.П. Березина. Краснодар: Кубан. гос. ун-т, 2009. 137 с. ISBN 978-5-8209-0696-1
   

Дополнительная литература.

1. Гвоздев В.Д. Ксенофонтов Б.С. Очистка производственных спочных вод и утилизация осадков. -М.: Химия, 1988.-112с.
   

Гальванотехника:Справочник /Под.ред. А.М. Гинберга, А.Ф. Иванова, Л.Л. Кравченко. -М.: Металлургия, 1987.-736 с.

2. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. /Под ред. В.Н. Кудрявцева. М.: Изд-во «Глобус». 2002. -352.
   
3. Н.Д. Соловьева, Е.А. Савельева. Экологические проблемы гальванических производств. Учебное пособие. – Саратов: СГТУ, 2005г.
   
4. Собгойда Н.А., Распопова Г.А. Потенциометрический метод анализа состояния окружающей среды: МУ. Саратов: СГТУ, 2005г.
   
5. Журналы “Гальванотехника и обработка поверхности” за период с 1992г. по 2010 г., “Химия и технология воды”, “Экология и промышленность России.”
   
6. Виноградов С.С. Организация гальванического производства. Оборудование, расчет производства, нормирование /Под. ред. В.Н.Кудрявцева.-М.:Глобус,2002.-208с.
   
7. ГОСТ 9.314-90 Вода для гальванического производства и схемы промывок. Общие требования.
   
8. Гальванотехника:Справочник изд. Ажогин Ф.Ф.,БеленькийМ.А.,Голнь И.Е. и др. –М.:Металлургия,1987.-736с.
   
9. Яковлев С.В. Краснобородько И.Г., Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. -Л.:Стройиздат, Ленингр. отделение, 1987. -312с.
   

14.Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники.

Плакаты с технологическими схемами очистки промывных и сточных вод гальванического производства и принципиальные схемы малоотходного процесса нанесения металлических покрытий.

Лекции по темам:

1. Реагентный метод очистки сточных вод – 2 ч
   
2. Метод обратного осмоса ультрафильтрации и жидкостной экстракции применительно к технологии очистки сточных и промывных вод в гальванотехнике – 3 ч
   

читаются с использованием мультимедийной техники.


Рабочая программа составлена

доцентом кафедры ТЭП Целуйкиной Г.В.