Рабочая программа дисциплины Химическая технология icon

Рабочая программа дисциплины Химическая технология



НазваниеРабочая программа дисциплины Химическая технология
Дата17.10.2016
Размер
ТипРабочая программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Южный федеральный университет»

Химический факультет


УТВЕРЖДАЮ


Декан ______________Цупак Е.Б.


"_____"__________________20__ г.


Рабочая программа дисциплины


Химическая технология


Направление подготовки

020100 Химия


Квалификация выпускника

Бакалавр


Форма обучения

очная


Ростов-на-Дону

2010


^ 1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Химическая технология» являются формирование и развитие у студентов навыков технологического мышления, ясного и логичного представления об эволюции основной сферы применения химической науки – химической технологии.

Важной задачей курса, базирующегося на основе достижений фундаментальных естественных наук, являются методологические вопросы, позволяющие обеспечить бакалавров знаниями в проведении технических экспертиз, в выборе альтернативных технологических решений с учетом экологической безопасности и экономической целесообразности.


^ 2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Данная дисциплина относится к базовой части ООП.

Для решения задач химической технологии используются достижения в развитии всех разделов химии, физики, механики, биологии, математики, промышленной экономики различных инженерных наук.

Студенты, приступающие к изучению химической технологии, должны в результате освоения предшествующих дисциплин знать фундаментальные разделы математики (математический анализ, дифференциальные уравнения, элементы теории поля, математического моделирования), физики (механику, молекулярную физику и термодинамику, электродинамику и оптику, основы квантовой механики), владеть основами химической термодинамики, теории растворов и фазовых равновесий, элементами статистической термодинамики, знать основы химической кинетики и катализа, основы механизма химических и электрохимических реакций, теоретические основы неорганической химии, теоретические основы органической химии.

Освоение данной дисциплины необходимо, как предшествующее, для прохождения производственной химико-технологической практики.


^ 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

«Химическая технология».


Профессиональные компетенции: (частично) ПК-1 и ПК-5


В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

  • Знать сущность и социальную значимость профессии, основные проблемы, определяющие конкретную область деятельности в сфере химической технологии, представлть основные химические, физические и технические аспекты химического промышленного производства

  • Владеть основами теории фундаментальных разделов химической технологии


    ^ 4. Структура и содержание дисциплины

    Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.








п/п


Раздел

Дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

^ Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)













Лекц.

Самост.

Лаб.

кср




1

^ Общие вопросы химической технологии.

6

1

1

1










2

^ Химическое производство как сложные системы.

6

1

1

1










3

^ Сырьевая и энергетическая база химических производств.

6

2

1

1










4

^ Химическая технология и материаловедение.

6

2

1

1










5

^ Экономические показатели эффективности химических производств.

6

3

2

2










6

^ Основы макроскопической кинетики.

6

4,5

4

4










7

^ Механические процессы

6

6

1

1










8

^ Гидро- (аэро-) механические процессы.

6

6,7

2

2










9

^ Тепловые и холодильные процессы.

6

7,8,9

4

2










10

^ Массообменные процессы.

6

9,10

2

2










11

^ Химические (реакционные) процессы.

6

10,11,

12

4

4










12

^ Основы разработки химических производств.

6

12

1

1










13

^ Технология связанного азота.

6

13

2

2










14

^ Переработка фосфорсодержащего сырья.

6

14

2

1










15

^ Производство серной кислоты.

6

15

2

1










16

^ Основы галургии.

6

16

2

2










17

^ Технология силикатов и вяжущих веществ.

6







4










18

^ Производство минеральных удобрений.

6

17

0,5

2










19

^ Электрохимические производства.

6

17

0,5

2










20

^ Ядерные процессы и реакторы. Технология ядерного топлива.

6







4










21

^ Переработка углеродсодержащего сырья.

6







2










22

^ Переработка нефти.

6







6










23

^ Производство непредельных углеводородов.

6

17

0,5

4










24

^ Производство кислородсодержащих органических соединений.

6

17

0,5

3










25

^ Технология высокомолекулярных соединений.

6







4










26

Биотехнология.

6

18

1

1










27

^ Наукоемкие технологии.

6

18

1

1













Лабораторный практикум с 5-ой недели






















28

^ Анализ газов

7

5




1

6

1

коллоквиум

29

^ Анализ твердого топлива

7

6




1

6

1

коллоквиум

30

^ Анализ нефтепродуктов

7

7




1

6

1

коллоквиум

31

^ Электрохимическое никелирование

7

8




1

6

1

коллоквиум

32

^ Пиролиз топлива

7

9,10




2

12

1

коллоквиум




























33






















Зачет в 7 семестре

Итого: 36 ч. 67 ч. 36 ч. 5 ч.


^ 5. Образовательные технологии


При проведении лекций и лабораторных работ используются традиционные образовательные технологии.

При проведении коллоквиумов применяется разбор конкретных ситуаций.


6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.


При самостоятельном изучении некоторых разделов теоретического курса кроме основной учебной литературы рекомендуется использовать следующую методическую литературу для самостоятельной работы:


^ 1. Трубников, И.Л. Термодинамическая оценка химико-технологических процессов. Метод. указания / И.Л. Трубников. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 1992. – 18 с.

2. Трубников, И.Л. Технология силикатов. Метод. пособие / И.Л. Трубников, С.Н. Свирская, А.О. Летовальцев. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 1996. – 18 с.

3. Трубников, И.Л. Ядерные процессы и реакторы. Технология ядерного топлива. Метод. пособие / И.Л. Трубников, С.Н. Свирская, А.О. Летовальцев. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 1998. – 22 с.

4. Трубников, И.Л. Каталитические процессы. Ч. 1. Метод. пособие / И.Л. Трубников и др. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 1999. – 48 с.

5. Свирская, С.Н. Промышленная водоподготовка. Метод. пособие / С.Н. Свирская, И.Л. Трубников, А.О. Летовальцев. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2001. – 23 с.

6. Свирская, С.Н. Нефть. Нефтепереработка. Ч. I. Метод. Пособие / С.Н. Свирская, И.Л. Трубников. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2002. – 43 с.

7. Свирская, С.Н. Нефть. Нефтепереработка. Ч. II. Метод. Пособие / С.Н. Свирская, И.Л. Трубников. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2002. – 21 с.

8. Трубников, И.Л. Теория подобия. Критерии подобия. Метод. пособие / И.Л. Трубников, С.Н. Свирская, А.О. Летовальцев. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2004. – 33 с.

9. Свирская, С.Н. Диаграмма состояния железо-углерод / С.Н. Свирская, И.Л. Трубников, А.О. Летовальцев. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2006. – 16 с.

10. Свирская, С.Н. Определение твердости материалов / С.Н. Свирская, И.Л. Трубников, А.О. Летовальцев. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2006. – 21 с.

11. Свирская, С.Н. Строение и классификация полимеров / С.Н. Свирская, И.Л. Трубников. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2007. – 22 с.

12. Свирская, С.Н. Пиролиз древесины и углей / С.Н. Свирская, И.Л. Трубников. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2008. – 45 с.


При самостоятельной работе, посвященной изучению производства того или иного продукта, желательно придерживаться следующей схемы:

1. Анализ сырья. Способы его подготовки.

2. Основные химические реакции, приводящие к получению целевого продукта (-ов). Побочные химические реакции. Степень чистоты. Обременительные отходы.

3. Энергетическое обеспечение процессов.

4. Осуществление технологической концепции метода. Обоснование выбора аппаратов, конструкционных материалов и проч.

5. Возможность сопряжения в химико-технологических аппаратах различных типов процессов.

6. Проанализировать экономические показатели эффективности производства. Наметить возможную оптимизацию его.

7. Выявить факторы возможного негативного влияния химических веществ и других физических факторов этого процесса (-ов) на здоровье персонала.

8. Оценить экологичность производства (окружающий атмосферный воздух, сточные воды, прилегающие почвы и т.п.).

Студентам необходимо также уметь сформулировать математическую модель химико-технологического процесса.


При подготовке к выполнению лабораторных работ рекомендуется пользоваться следующей методической литературой:


1. Методическая разработка по анализу воды, жиров и металлов. УПЛ РГУ 1982 г

2. Методическая разработка по коррозии металлов и их гальванической защите, моделированию твердофазных процессов и пиролиза топлива. УПЛ РГУ 1982 г

3. Методическая разработка по техническому анализу газообразного, жидкого и твердого топлива. УПЛ РГУ 1982 г.


Формы текущего контроля


1. Студентам предлагается набор «слепых» рисунков (8-10 штук), на которых изображены функциональные или операторные схемы производств важнейших неорганических веществ. Студенты должны выбрать, например, схему, где показана технологическая цепочка синтеза аммиака или концентрированной азотной кислоты и т.д. Требуется также кратко обосновать свой выбор.

2. Студентам раздаются различные варианты диаграмм состояния двойных металлических систем. По их характеру они должны сделать прогноз о таких свойствах материалов на их основе, как твердость, электропроводность, литейные характеристики, термостойкость и проч.

3. Предлагаются термодинамические константы ряда веществ. Студенты должны выбрать необходимые сведения для оценки эксергетических потерь в производстве предлагаемого перечня наиболее крупнотоннажных химических продуктов. Должна быть прослежена связь между потерей эксергии и производством энтропии.

4. Предлагается решить набор тестов, например:

Тест 11

Создание пилотной установки – это один из этапов:

Варианты ответа:

1. Строительства химического предприятия.

2. Строительства авиационного предприятия.

3. Математического моделирования.

4. Химического масштабирования.


Формы контроля при выполнении лабораторных работ


Проведение индивидуального коллоквиума по соответствующей теме перед выполнением лабораторных работ. Проверка умений пользования лабораторным оборудованием, включая вопросы техники безопасности.

Оформление отчета (включая расчеты, графики, таблицы и др.) по выполненной работе и компетентное обсуждение с преподавателем полученных результатов.

Принятие решения о допуске к экзамену по итогам выполненного лабораторного практикума.

Перечень выносимых на зачет вопросов


1. Общие методы системного описания химических производств. Структурная иерархия химико-технологических систем.

2. Классификация процессов в химической технологии.

3. Классификация моделей химико-технологических систем.

4. Материальные балансы химико-технологических систем и подсистем. Уравнение сохранения энергии в техническом устройстве.

5. Сырьевое обеспечение химических производств. Водоподготовка.

6. Энергетическое обеспечение химических производств.

7. Основы эксергетического метода анализа технических систем преобразования веществ и энергии.

8. Основы макроскопической кинетики: поточные системы, конвективный, основной, турбулентный потоки, переходящий поток, источники и стоки, общие уравнения элемента процесса. Критерии подобия. Физический смысл функции дивергенции потока субстанции.

9. Элементы химического масштабирования.

10. Общая характеристика гидродинамических процессов. Уравнение Навье– Стокса, Гагена-Пуазейля. Гидродинамическая неустойчивость.

11. Аппаратура для перемещения жидкостей и газов.

12. Хранение и очистка газов.

13. Разделение гетерогенных систем. Фильтрация. Общие понятия о фильтрах.

14. Теоретические основы тепловых процессов.

15. Печи.

16. Теоретические основы холодильных процессов. Эффект Джоуля–Томсона.

17. Основные типы холодильных аппаратов.

18. Общая характеристика диффузионных процессов.

19. Теоретические основы массообменных процессов: адсорбция, абсорбция, перегонка, ректификация, экстракция, ионный обмен, кристаллизация.

20. Технические средства повышения дисперсности контактирующих фаз: тарелки, мешалки, насадки.

21. Использование электрокинетическнх явлений в мембранных процессах.

22. Теоретические основы каталитических процессов.

23. Основные механизмы катализа.

24. Диффузионный режим гетерогенно-каталитической реакции.

25. Классификация химических реакторов.

26. Сравнение эффективности работы проточного реактора идеального смешения и идеального вытеснения.

27. Тепловые режимы в химических реакторах.

28. Основы разработки химических производств. Аппараты большой единичной мощности.

29. Законы экономического характера в химической технологии. Оптимизация химических производств.

30. Применение метода анализа размерностей.

31. Основные проблемы химического материаловедения и современная систематика материалов по составу, свойствам и функциональному назначению.

32. Фундаментальные физико-химические принципы создания новых материалов.

33. Функциональные материалы в химической технологии. Катализаторы, сенсоры, адсорбенты, мембраны и прочие.

34. Конструкционные материалы в химической технологии. Металлы, сплавы,

ситаллы, керамика, полимеры, композиты.

35. Проблема связанного азота в природе. Дуговой и цианамидный способы связывания азота.

36. Современное производство аммиака. Приготовление и очистка азотоводородной смеси. Особенности циркуляционной схемы синтеза аммиака.

37. Материальный и энергетический балансы в синтезе аммиака. Поточная диаграмма Санкея.

38. Производство разбавленной азотной кислоты под атмосферным давлением.

39. Способы концентрирования азотной кислоты. Прямой синтез концентрированной азотной кислоты.

40. Производство аммиачной селитры и других азотосодержащих удобрений.

41. Виды фосфоросодержащего сырья. Производство элементарного фосфора и

термической ортофосфорной кислоты.

42. Получение экстракционной ортофосфорной кислоты и фосфорных удобрений. Фосфогипс.

43. Производство серной кислоты.

44. Основы галургии. Производство хлорида калия из сильвинита.

45. Производство соды по методу Сольве.

46. Теоретические основы электрохимических производств. Производство хлора и щелочей.

47. Электрохимическое производство алюминия.

48. Основы технологии силикатов.

49. Ядерные процессы.

50. Технология ядерного топлива.

51. Общие основы нефтехимии.

52. Технологические процессы получения высококачественных моторных

топлив, смазочных материалов и других продуктов.

53. Основной органический синтез. Производство метанола, формальдегида и

фармакологических препаратов на его основе.

54. Производство ПЭВД, ПЭСД, ПЭНД. Суспензионная и эмульсионная

полимеризация.

55. Химические волокна: капрон, найлон, лавсан.

56. Производство синтетических каучуков. Каучуки специального назначения.

57. Технология полимерных композиционных материалов.

58. Основы современных биотехнологических процессов.

59. Производства малотоннажной химии. Гибкие технологические процессы.

60. Понятие о наукоёмких технологиях (использование сверхкритических сред, селективный катализ, механохимия, плазмохимия и т.п.)


^ 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины


а) основная литература:


1. Бесков, В.С. Общая химическая технология / В.С. Бесков. – М.: Академкнига, 2006. – 452 с.

2. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. Кн. 1 / Под ред. В.Г. Айнштейна. – М.: Университетская книга; Логос; Физматкнига, 2006. – 912 с.

3. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. Кн. 2 / Под ред. В.Г. Айнштейна. – М.: Университетская книга; Логос; Физматкнига, 2006. – 872 с.

4. Основы химической технологии / Под ред. И.П. Мухленова. – Л.: Химия, 1983. – 336 с.

5. Кутепов, А.М. Общая химическая технология / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. – М.: Высш. шк., 1990. – 520 с.

6. Кузнецов, Л.Д. Синтез аммиака / Л.Д. Кузнецов, Л.М. Дмитренко,

П.Д. Рабина и др. – М.: Химия, 1982.

7. Лебедев, Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза / Н.Н. Лебедев. – М.: Химия, 1988.


б) дополнительная литература:


Биотехнология. Принципы и применение / Под ред. И.Хиггинса, Д.Беста, Дж. Джорнса. – М.: Мир, 1988.

Избранные главы химической технологии: вып. 1. Сафонов М.С Критерии термодинамического совершенства технологических систем. –М.: Хим. фак. МГУ, 1998.

3 Общие основы химической технологии / под ред. П.Г. Романкова, М.И. Курочкиной. – Л.: Химия, 1977. – 504 с.

Бенедек, П. Научные основы химической технологии / П. Бенедек, А. Ласло. – Л.: Химия, 1970. – 376 с.

Игнатенков, В.И. Примеры и задачи по общей химической технологии / В.И. Игнатенков, В.С. Бесков. – М.: Академкнига, 2006. – 198 с.

Здановский, А.Б. Галургия / А.Б. Здановский. – Л.: Химия, 1972. – 528 с.

Генералов, М.Б. Криохимические нанотехнологии / М.Б. Генералов. – М.: Академкнига, 2006. – 328 с.

Якименко, Л.М. Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов / Л.М. Якименко. – М.: Химия, 1974. – 600 с.

Hill, T.L. Thermodynamics of small systems / T.L. Hill // J. Chem. Phys. – 1962. – Vol. 36, № 12. – Р. 3182 – 3197.

Чистяков, Ю.Д. Физико-химические основы технологии микроэлектроники / Ю.Д. Чистяков, Ю.П. Райнова. – М.: Металлургия, 1979. – 408 с.

Лисичкин, Г.В. Минеральные носители с привитыми поверхностными соединениями: аспекты практического использования / Г.В. Лисичкин, В.А. Тертых, П.Н. Нестеренко // Ж. Всес. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. – 1991. – Т. 36, № 6. – С. 697 – 705.

Томашпольский, Ю.А. Сегнетоэлектрические пленки сложных окислов металлов / Ю.А. Томашпольский, Г.Л. Платов. – М.: Металлургия, 1978. – 200 с.

Scott, J.F. Integrated Ferroelectrics / J.F. Scott, de Araujo Paz, L.D. McMillan // Condensed Matter News. – 1992. – Vol. 1, № 3. – P. 16 – 20.

Алехин, А.П. Физико-химические основы субмикронной технологии / А.П. Алехин. – М.: МИФИ, 1966. – 178 с.

Трубников, И.Л. Использование прекурсоров в синтезе оксидных керамических материалов / И.Л. Трубников // Огнеупоры и техническая керамика. – 2003. – № 7. – С. 14 – 22.

Трубников, И.Л. Сегнетоэлектрическая керамика титаната висмута Bi4Ti3O12: от массивных материалов до тонких пленок / И.Л. Трубников // Там же. – 2004. – № 11. – С. 8 – 15.

Кафаров, В.В. Системный анализ химической технологии. Энтропийный и вариационный методы неравновесной термодинамики в задачах химической технологии / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, Э.М. Кольцова. – М.: Наука, 1988. – 367 с.

Розовский, А.Я. Кинетика топохимических реакций / А.Я. Розовский. – М.: Химия, 1974. – 224 с.

Хакен, Г. Синергетика / Г. Хакен. – М.: Мир, 1979. – 412 с.

Trubnikov, I.L. A synergetic analysis of the efficiency of grinding processes / I.L. Trubnikov, E.A. Kandyusheva // Refractories and Industrial Ceramics. – 2005. – Vol. 46, № 4. – P. 239 – 245.

Трубников, И.Л. Математическое моделирование процессов в порах керамических катализаторов / И.Л. Трубников // Огнеупоры и техническая керамика. – 2005. – № 3. – С. 14 – 20.

Трубников, И.Л. Керамические пленки: эффекты гидродинамической и топохимической памяти / И.Л. Трубников, А.А. Зубков // Новые огнеупоры. – 2007. – № 7. – 47 – 58 с.


^ 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины


    Материально-техническое обеспечение данной дисциплины включает аудиторию для проведения лекций, специально оборудованную лабораторию для проведения практикума,

химические реактивы, лабораторную посуду и учебное оборудование в соответствии с программой лабораторных работ.


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки - Химия.


Автор : ст. преп. Летовальцев А.О.

Рецензент: доц. Любченко С.Н.


Программа одобрена на заседании УМК химического факультета ЮФУ

от 14.01.2011 года, протокол № 11.



Похожие:

Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconРабочая программа дисциплины Химическая технология
Целями освоения дисциплины «Химическая технология» являются формирование и развитие у студентов навыков технологического мышления,...
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconПрограмма 240100 «Химическая технология и биотехнология», специальность 240401 «Химическая технология органических веществ»
Дисциплина Теория химико-технологических процессов органического синтеза (Теория хтпос)
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconНаправление подготовки 240100 химическая технология профиль подготовки химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов квалификация выпускника бакалавр нормативный срок обучения 4 года форма обучения очная санкт-петербург, 2012 г.
Профиль подготовки химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconПрограмма 240100. 04 Химическая технология неорганических веществ и материалов
Магистерская программа 240100. 04 Химическая технология неорганических веществ и материалов
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconРабочая программа по предмету: технология для 7 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология: 1-4, 5-11 классы и развернутого тематического планирования по программе В.
Рабочая программа по предмету: технология для 7 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология:...
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconРабочая программа по предмету: технология для 5 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология: 1-4, 5-11 классы и развернутого тематического планирования по программе В.
Рабочая программа по предмету: технология для 5 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология:...
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconРабочая программа по предмету: технология для 8 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология: 1-4, 5-11 классы и развернутого тематического планирования по программе В.
Рабочая программа по предмету: технология для 8 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология:...
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconРабочая программа по предмету: технология для 6 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология: 1-4, 5-11 классы и развернутого тематического планирования по программе В.
Рабочая программа по предмету: технология для 6 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология:...
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconРабочая программа по предмету: технология для 8 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология: 1-4, 5-11 классы и развернутого тематического планирования по программе В.
Рабочая программа по предмету: технология для 8 класса разработана на основании программы образовательных учреждений Технология:...
Рабочая программа дисциплины Химическая технология iconРабочая программа дисциплины «Экономическая оценка сельскохозяйственных угодий и система платежей»
...
Разместите ссылку на наш сайт:
Справочники, творчество


База данных защищена авторским правом ©dmee.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
контакты