Рабочая программа по дисциплине опд ф. 06 «Общая химическая технология» 240801. 65 «Машины и аппараты химических производств»

Вид материала

Содержание

1. Цели и задачи дисциплины
Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине
Распределение трудоемкости (час.) дисциплины
Содержание лекционного курса
Перечень практических занятий
Перечень лабораторных работ [5,17]
7. Задания для самостоятельной работы студентов
11. Контрольная работа
13. Список основной и дополнительной

Подобный материал:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.»

Энгельсский технологический институт (филиал)

Кафедра химической технологии

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ОПД Ф.06 «Общая химическая технология»

240801.65 «Машины и аппараты химических производств»

Курс – 3 (4)

Семестр – 6 (8)

Часов в неделю – 4

Курсовая работа – 6 (8) сем.

Контрольная работа - (8) сем.

Экзамен – 6 (8) сем.

Лекции – 34 (12) час.

Лабораторные

занятия – 17 (6) час.

Практические

занятия – 17 (6) час.

СРС – 68 (112) час.

Всего – 136 час.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры химической технологии, « 09 » 11 2011 г., протокол №3

Зав.кафедрой, профессор Т.П.Устинова

Рабочая программа утверждена на заседании УМКС «ТПЭ», « 11 » 11 2011 г., протокол №2.

Председатель УМКС, профессор Т.П.Устинова

Рабочая программа утверждена на заседании УМКС «МХП», « 25 » 11 2011 г., протокол №4.

Председатель УМКС, профессор В.Н.Целуйкин

Энгельс – 2011 г.

.1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ,

ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Целью изучения дисциплины является формирование технологического мировоззрения дипломированных специалистов для их производственно-технологической и проектно-конструкторской профессиональной деятельности.

В соответствии с поставленной целью основными задачами курса «Общая химическая технология» являются:

- знакомство с составом и структурой производств основных химических продуктов;

овладение теорией химических процессов и химических реакторов;
обучение современным методам и приемам анализа и разработки типовых и наукоемких энерго-, ресурсосберегающих химико-технологических процессов в химической технологии, нефтехимии;
овладение навыками технологических расчетов, необходимых в профессиональной деятельности.

Изучение данного курса базируется на знаниях химии, физики, высшей математики, информатики, технической термодинамики и теплотехники, процессов и аппаратов химической технологии.

ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Студент должен знать: структуру химического производства, общие принципы организации химического производства, теоретические основы химической технологии.

Студент должен уметь: синтезировать современную ХТС, анализировать ХТС, обосновать целесообразную конструкцию химического реактора, выполнять материальные и тепловые расчеты в ХТС, определять основные показатели химического производства, выполнять расчеты химического реактора.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ (ЧАС.) ДИСЦИПЛИНЫ

ПО ТЕМАМ И ВИДАМ ЗАНЯТИЙ

№ модуля	№ недели	№ темы	Наименование раздела, темы	Всего, час.	Лекции, час.	Лаборат., час..	Практич., час	СРС, час.
1	1-4	1	Химическое производство. Иерархическая организация процессов в химическом производстве. Критерии оценки эффективности производства.	29	8 (4)	2 (-)	9(2)	10 (23)
1	5-8	2	Общие закономерности химических процессов. Промышленный катализ.	23	8(2)	9(2)	2(2)	4 (17)
2	9-11	3	Химические реакторы	32	6(2)	4(2)	2(2)	20 (26)
3	12-13	4	Химико-технологические системы. (ХТС)	8	4(2)	-	2(-)	2(6)
4	15-17	5	Важнейшие промышленные химические производства.	44	8(2)	2(2)	2(-)	32 (40)
			ИТОГО: д/о з/о	136 20	34 10	17 6	17 4	68 112

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА

очное обучение

№ темы	Всего час.	№ лекции	Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции
1	2	3	4
1	8	1	Предмет и задачи курса. Этапы развития химической технологии (ХТ). Роль химической технологии в народном хозяйстве. Основные направления развития химической техники и технологии. Современное состояние и перспективы развития химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности [1-3]
		2	Химическое производство (ХП). Понятие о химическом производстве как совокупности взаимосвязанных потоками элементов с протекающими в них процессами. Основные технологические компоненты – сырье, вода, воздух, энергия, целевой и побочный продукт, отходы. Основные компоненты химического производства.
1	2	3	4
			Составные части и иерархическая структура ХП. Критерии оценки эффективности производства: технологические, технико-экономические, эксплуатационные и социальные показатели ХП [1-3].
		3	Сырьевая и энергетическая подсистемы ХТС. Современные сырьевые и энергетические проблемы. Классификация сырья, требования к сырью, принципы обогащения сырья. Рациональное и комплексное использование сырьевых ресурсов. Классификация и характеристика топливно-энергетических ресурсов. Использование вторичных энергоресурсов. Основные направления повышения эффективности использования сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. Энерготехнологические системы[1-3].
		4	Промышленная водоподготовка. Виды и показатели качества воды, используемой в промышленности. Эффективные способы подготовки питьевой, умягченной и обессоленной воды [1-3].
2	8	5	Общие закономерности химических процессов. Понятие о химико-технологическом процессе (ХТП). Классификация, основные стадии, технологические показатели ХТП [1-3,5].
		6	Обратимые ХТП. Равновесие химических реакций. Принцип Ле Шателье. Технологические факторы для смещения химического равновесия [1-3].
		7	Основные закономерности гомо- и гетерогенных ХТП. Влияние условий проведения на показатели ХТП. Приемы интенсификации гомогенных ХТП. Гетерогенные (некаталитические) ХТП. Основные стадии, фазовый состав, системы, области протекания гетерогенных ХТП. Влияние условий протекания на скорость превращения в кинетической и диффузионной области. Приемы интенсификации гетерогенных ХТП [1-3].
		8	Закономерности каталитических ХТП. Промышленный катализ, его достижения. Сущность катализа. Механизм действия катализаторов. Требования к промышленным катализаторам. Технологические характеристики твердых катализаторов. Основные стадии, кинетические особенности и приемы интенсификации каталитических процессов [1-3,13].
1	2	3	4
3	6	9	Химические реакторы (ХР). Классификация ХР и режимов их работы. Основные требования к ХР. Реакторы идеального вытеснения (РИВ) и идеального смешения (РИС). Сравнение эффективности проточных РИВ и РИС. Каскад ХР идеального смешения. ХР с неидеальной структурой от идеальности в проточных реакторах [1-5,12].
		10	Изотермические и неизотермические процессы в ХР. Тепловые режимы ХР. Оптимальный температурный режим и способы его осуществления в ХР. Обзор и анализ конструкций промышленных ХР. [1-5, 12].
		11	Основные математические модели процессов в ХР. Методика построения математической модели процессов в ХР. Уравнения материального и теплового балансов в ХР [1-3].
4	4	12	Химико-технологические системы (ХТС). Структура и описание ХТС. Виды моделей ХТС. Технологические связи ХТС. Ресурсо- и энергосберегающие ХТС [1-3,10].
		13	Синтез и анализ ХТС. Задачи синтеза, технологические концепции создания ХТС. Задачи и виды анализа ХТС. Материальные и тепловые балансы ХТС [1-3,10].
5		14	Важнейшие промышленные химические производства. Технология получения Н₂SО₄. Свойства, области применения, сырьевая база, способы, физико-химические основы получения, основные стадии, технологические параметры, аппаратурное оформление, направления усовершенствования производства [1,3-6].
		15	Технология ПАН-волокна (нитрон). Свойства, области применения, сырья, физико-химические основы, основные стадии, технологическая схема, нормы технологического режима, аппаратурное оформление [11,14].
		16	Технология переработки нефти. Подготовка сырья. Физические и химические основы, основные стадии, технологические параметры, аппаратурное оформление процессов получения моторных топлив и смазочных масел [1-6,15].
		17	Новые технологические решения по увеличению выхода и повышения качества нефтепродуктов [1-6,15].

заочное обучение

1	2	3	4
1	2	1	Химическое производство (ХП). Понятие о химическом производстве как совокупности взаимосвязанных потоками элементов с протекающими в них процессами. Основные технологические компоненты – сырье, вода, воздух, энергия, целевой и побочный продукт, отходы. Основные компоненты химического производства. Составные части и иерархическая структура ХП. Критерии оценки эффективности производства: технологические, технико-экономические, эксплуатационные и социальные показатели ХП [1-3].
2	6	2	Общие закономерности химических процессов. Понятие о химико-технологическом процессе (ХТП). Классификация, основные стадии, технологические показатели ХТП [1-35].
		3	Обратимые ХТП. Равновесие химических реакций. Принцип Ле Шателье. Технологические факторы для смещения химического равновесия [1-3].
		4	Закономерности каталитических ХТП. Промышленный катализ, его достижения. Сущность катализа. Механизм действия катализаторов. Требования к промышленным катализаторам. Технологические характеристики твердых катализаторов. Основные стадии, кинетические особенности и приемы интенсификации каталитических процессов [1-3,13].
3	2	5	Химические реакторы (ХР). Классификация ХР и режимов их работы. Основные требования к ХР. Реакторы идеального вытеснения (РИВ) и идеального смешения (РИС). Сравнение эффективности проточных РИВ и РИС. Каскад ХР идеального смешения. ХР с неидеальной структурой от идеальности в проточных реакторах [1-5,12].
4	2	6	Химико-технологические системы (ХТС). Структура и описание ХТС. Виды моделей ХТС. Технологические связи ХТС. Ресурсо- и энергосберегающие ХТС [1-3,10].

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

№ темы	Всего часов	№ занятий	Тема практического занятия. Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии
1,2	9(2)	1-3	Расчеты технологических показателей химического производства и химико-технологических процессов.
3,4	4(2)	4-6	Расчеты химических реакторов. ХТС.
5	4(2)	7-9	Материальные и тепловые балансы производств.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ [5,17]

№ темы	Всего часов	№ работы	Наименование лабораторной работы. Вопросы, отрабатываемые на лабораторном занятии
1	6	1	Анализ воды и подготовка ее к использованию в химическом производстве [17].
4	6	2	Анализ нефтепродуктов [17].
3	5	3	Оценка эффективности работы химического реактора [17].

7. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

очное обучение

№ темы	Кол-во часов	Тема, выносимая на СРС	Лит-ра
1	2	3	4
1	10	1. Классификация сырья. Примеры рационального и комплексного использования сырья. 2. Классификация и характеристика топливно-энергетических ресурсов. 3. Энерготехнологические системы использования топлив, теплоты химических реакций.	1-6 1-6 1-6
2	4	Достижения промышленного катализа.	1-6,19
3	20	Обзор и анализ конструкций промышленных ХР для гомо-, гетерогенных и каталитических процессов.	1-6,12
4	34	Составление моделей ХТС и их анализ на примере конкретного промышленного производства (по заданию преподавателя).	1-6,10,13

заочное обучение

1	2	3	4
1	2	Основные направления развития химической техники и технологии. Современное состояние и перспективы развития химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.	1-3,19
	10	Сырьевая и энергетическая подсистема.	1-3
	6	Промышленная водоподготовка.	1-3
2	6	Основные закономерности гомо- и гетерогенных ХТП.	1-3,5
	4	Достижения промышленного катализа.	1-6,19
3	20	Изотермические и неизотермические процессы в ХР. Тепловые режимы ХР. Оптимальный температурный режим и способы его осуществления в ХР. Обзор и анализ конструкций промышленных ХР.	1-5, 12
1	2	3	4
	6	Основные математические модели процессов в ХР. Методика построения математической модели процессов в ХР. Уравнения материального и теплового балансов в ХР.	1-3
4	34	Синтез и анализ ХТС. Задачи синтеза, технологические концепции создания ХТС. Задачи и виды анализа ХТС. Материальные и тепловые балансы ХТС.	1-3,10
5	6	Важнейшие промышленные химические производства. Технология получения Н₂SО₄. Свойства, области применения, сырьевая база, способы, физико-химические основы получения, основные стадии, технологические параметры, аппаратурное оформление, направления усовершенствования производства.	1,3-6
	6	Технология ПАН-волокна (нитрон). Свойства, области применения, сырья, физико-химические основы, основные стадии, технологическая схема, нормы технологического режима, аппаратурное оформление.	11,14
	6	Технология переработки нефти. Подготовка сырья. Физические и химические основы, основные стадии, технологические параметры, аппаратурное оформление процессов получения моторных топлив и смазочных масел.	1-6,15
	6	Новые технологические решения по увеличению выхода и повышения качества нефтепродуктов.	1-6,15

11. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Выполняется 1 контрольная работа студентами з/о в 8 семестре, включающая 2 теоретических вопроса и 1 расчетное задание [18].

12. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

Основные направления развития химической техники и технологии.
Состав, классификация и основные компоненты химического производства (ХП).
Иерархическая структура ХП. Критерии эффективности ХП.
Сырьевая подсистема ХТС, сырьевые ресурсы и проблемы, требования к сырью, рациональное и комплексное использование сырья.
Подготовка сырья в химической промышленности.
Энергетическая подсистема ХТС. Основные направления повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Использование ВЭР. Энерготехнологические системы использования теплоты химических реакций.
Вода в химической промышленности. Показатели качества воды. Способы промышленной водоподготовки.
Содержание ХТП, классификация ХТП, технологические показатели ХТП.
Закономерности и приемы интенсификации гомогенных ХТП.
Закономерности и приемы интенсификации гетерогенных ХТП.
Закономерности и приемы интенсификации гетерогенно-каталитических ХТП.
Технологические приемы для смещения химического равновесия.
Классификация ХР, требования к ХР. Характеристическое уравнение ХР.
РИВ и РИС, уравнения материального баланса.
Сравнение эффективности РИВ и РИС.
Каскад ХР.
Анализ конструкций ХР для гомогенных ХТП.
Анализ конструкций ХР для гетерогенных ХТП.
Анализ конструкций ХР для каталитических ХТП.
Способы осуществления в промышленных ХР оптимального температурного режима.
ХТС, этапы разработки ХТС. Виды моделей ХТС.
Технологические связи ХТС, их назначение и характеристика.
Синтез ХТС.
Анализ ХТС.
Технологические принципы создания высокоэффективных ХТС.
Технология получения Н₂SО₄. Свойства, области применения, сырьевая база, способы получения, направления усовершенствования производства
Технология ПАН-волокна. Свойства, области применения, сырья, физико-химические основы, основные стадии, технологическая схема.
Технология нефтепереработки. Методы переработки, их физико-химические основы и аппаратурное оформление.

13. СПИСОК ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Основная литература

Соколов Р.С. Химическая технология: Учеб. пособие в 2^х т. – М.: Центр Владос, 2003.
Абалонин Б.Е. Основы химических производств / Е.Б.Абалонин, И.М.Кузнецова, Х.Э.Харлампиди. - М.: Химия, 2001. – 472 с.
Ксензенко В.И. Общая химическая технология и основы промышленной экологии / В.И.Ксензенко, И.М.Кувшинов, В.С.Скоробогатов [и др.]; под ред. В.И.Ксензенко. – М.: КолосС, 2003. – 328 с.

Дополнительная литература

Кутепов А.М. Общая химическая технология / А.М.Кутепов, Т.И.Бондарева, М.Г.Беренгартен. – М.: Высшая школа, 1990. – 520 с.
Основы химической технологии; под ред. И.П.Мухленова. – М.: Высшая школа, 1991. – 463 с.
Кузнецова И.М. Общая химическая технология / И.М.Кузнецова, Х.Э.Харлампили, Н.Н.Батыршин. – М.: «Университетская книга», 2007. - 264с.
Игнатенко В.И. Примеры и задачи по общей химической технологии / И.В.Игнатенко, В.С.Бесков. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. – 198 с.
Туболкин А.Ф. Расчеты химико-технологических процессов / А.Ф.Туболкин, Е.С.Тумаркина, Е.С.Румянцева [и др.]; под ред. И.П.Мухленова. – Л.: Химия, 1982. – 248 с.
Аранская О.С. Сборник задач и упражнений по химической технологии. – Минск: Изд-во «Университетское», 1989. – 311 с.
Кафаров В.В. Анализ и синтез химико-технологических систем / В.В.Кафаров, В.П.Мешалкин. – М.: Химия, 1991. – 432 с.
Юркевич В.В. Технология производства химических волокон / В.В.Юркевич, А.Б.Пакшвер. – М.: Химия, 1987. – 304 с.
Смирнов В.В. Реакторы в химической промышленности. – М.: Высшая школа, 1980.
Белоглазов И.Н., Муравьев А.И. Интенсификация и повышение эффективности х-т процессов. – Л.: Химия, 1988.
ПАН-волокна: Технология, свойства, области применения / Т.П.Устинова, Н.Л.Зайцева: конспект лекций; Сарат. гос. техн. ун-т. – Саратов: СГТУ, 2002. – 40 с.
Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. – М.: Химия, 1978. – 424 с.
Романовский Б.В. Основы химической кинетики. – М.: Экзамен, 2006 г. – 415с.
Общая химическая технология: Методические указания к лабораторному практикуму. / Г.П.Овчинникова, Ю.А.Кадыкова, Е.В.Плакунова: в 2^х частях. – Саратов: СГТУ, 2010.
Общая химическая технология: рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения / Г.П.Овчинникова, С.Г.Кононенко, С.В.Арзамасцев. – Саратов, СГТУ, 2001.
Периодические издания: химическая промышленность, Российский химический журнал, Химия и технология топлив и масел.

14. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАГЛЯДНЫХ ПОСОБИЙ, ТСО,

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

При чтении лекций используются демонстрационные плакаты технологических схем, конструкций химических реакторов, натурные образцы катализаторов, полимерных мембран, химических волокон.

Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом 2000 г.

Рабочую программу составила

доцент Н.Л.Левкина

Blog

Рабочая программа по дисциплине опд ф. 06 «Общая химическая технология» 240801. 65 «Машины и аппараты химических производств»

Содержание

Курс – 3 (4)