Цели и задачи дисциплины (стр. 3 )

График проведения занятий

№	Дата	Время	Наименование тем
1	2	3	4
Лекции
1			Введение. Предмет химической технологии. Способ производства и переработки. Цель изучения. Методы исследования. Гидравлические, тепловые, диффузионные и химические процессы. Химическая и механическая технология. Классификация ХТ. ХТ неорганических и органических веществ. Основные направления развития ХТ. Химическое производство (ХП) и требования, предъявляемые к нему. Структура и функциональные элементы ХП. Химико-технологический процесс (ХТП). Классификация ХТП. Состав ХТП. Основные показания ХП и ХТП: производительность, интенсивность работы
2			Пути интенсификации процессов: улучшение конструкции аппаратов, диффузии, автоматизация и выбор параметров работы. Расходный коэффициент (РК), выход продукта, удельные капитальные затраты. Товарная ценность и потребительские свойства. Экономические показатели: себестоимость, затраты на сырье, энергию. Производительность труда. Сырье ХП. Развитие сырьевой базы. Принципы обогащения сырья. Методы обогащения: механические, химические, гравитационные, флотационные, термические. Комплексное использование сырья и комбинирование предприятий.
3			Энергетика ХП. Энергетическая емкость. Виды и источники энергии, используемые в ХП: тепловая, электрическая, механическая, световая и др. Расходование электроэнергии. Расход тепловой энергии: нагрев, плавления, сушка, выпарка, дистилляция. Химическая энергия. Световая энергия. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. Энергетическая ценность. Рациональное использование энергии. Тепловой баланс. Концепция полного использования энергетических ресурсов. Утилизация тепла. Тепловые потери. Альтернативные источники энергии. Изменение химической схемы процесса. Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР): горючие, тепловые, силовые и др. Энерготехнологическая схема.
4			Равновесие в технологических процессах: Кр, Кс, КN. Выход продукта. Константа равновесия. Принцип Ле-Шателье. Скорость технологических процессов. Закон действия масс. Обратимые и необратимые процессы и применения к ним З. реакции и его влияние на выход продукта. Основные формулы скорости процесса для гомогенных реакций, для гетерогенных процессов. Зависимость К от конструкции аппарата, от химических свойств реактивных веществ, скорости потоков и степени перемешивания. Способы определения К.
5			Гетерогенные системы. Поверхность соприкосновения взаимодействующих масс. Лимитирующая стадия процесса. Величины, определяющие скорость процесса: поверхность, К, реакционный объем. Процессы в системе газ-жидкость: абсорбция, десорбция, испарение, конденсация, перегонка, полимеризация. Закон распределения в форме закона Генри. Кинетика процессов с участием жидких и газообразных реагентов. Моделирование абсорбционно-десорбционных процессов. Основные методы интенсификации: 1) максимальное развитие поверхности контакта фаз 2) турбулизация и перемешивание для увеличения коэффициента массопередачи 3) понижение температуры 4) увеличение начальной концентрации.
6			Процессы в системе жидкое-твердое (Ж-Т). Адсорбция твердыми адсорбентами. Растворение. Экстрагирование-кристаллизация из растворов: политермическая, изотермическая. Осаждение из растворов, соосаждение, перекристаллизация. Плавление и кристаллизация из расплавов. Полимеризация в жидкой фазе. Поликонденсация. Коагуляция. Равновесие в системе ЖТ. Диаграммы фазового состояния. Диаграммы растворимости и их использование для получения КCl из сильвинита. Кинетика взаимодействия в системе ЖТ. Кинетический закон физического растворения. Критериальные зависимости. Процессы в системе Г-Т. Сорбция. Возгонка, сублимация. Пиролиз твердого топлива, обжиг. Адсорбционное равновесие и уравнение Лэнгмюра. Газификация твердого топлива. Процессы в бинарных твердых системах.
7			Высокие температуры как средство интенсификации ХТП. Эндотермические обратимые реакции и константа равновесия. Константа скорости реакции. Зависимость lgK от и ее использование для определения энергии активации. Температурные коэффициенты скорости, правило Вант-Гаффа. Увеличение константы скорости и движущей силы с температурой. Экзотермические обратимые реакции. Влияние температуры на скорость процесса в эндотермической области. Коэффициент диффузии. Коэффициенты диффузии в переходной области. Условия, ограничивающие повышение температуры ХТС. Экономически рациональная температура. Высокотемпературные процессы к печи: топливные печи, электрические печи, печи с использованием тепла реакции. Печи прямого и косвенного нагрева. Классификация печей по принципу их устройства и работы.
8			Математическое моделирование объектов ХП на основе глубокого изучения физико-химических закономерностей явлений переноса вещества, тепла и импульса. Содержание системного анализа и связь с математическим моделированием. Материальный и тепловой баланс. Методика составления и расчеты.
9			Каталитические процессы и аппараты. Сущность и виды катализа: гомогенный и гетерогенный. Ферментативный катализ. Соотношение энергии реагирующей системы при некаталитической и каталитической реакций. Классификация каталитических процессов: ОВ реакции, кислотно-основные реакции. Избирательный катализ. Газовый гомогенный катализ. Молекулярный и радикальный механизм катализа. Скорость гомогенного каталитического процесса. гетерогенный катализ. Скорость каталитического процесса и производительность катализатора. Применение давления. Время контактирования, перемешивание. Отравление катализатора. Свойства твердых катализаторов и их изготовление. Активаторы, носители. Основные методы изготовления катализаторов.
10			Аппаратурное оформление каталитических процессов. Аппараты гетерогенного катализа. Классификация каталитических реакторов по фазовому признаку: контактные аппараты поверхностного контакта, с фильтрующим (неподвижным) слоем катализатора. Контактные аппараты со взвешенным слоем катализатора. Контактные аппараты классифицируются по способу подвода и отвода тепла: периодические, аппараты с внешними и внутренними теплообменниками (полочные, трубчатые). Аппараты со взвешенным слоем катализатора. Основные элементы технологических расчетов контактных аппаратов для газовых смесей. Использование фотохимических, радиохимических, плазменно-химических процессов и ультразвука в ХТ.
11			Сернокислотное производство и материальный и тепловой баланс печи обжига колчедана. Диаграмма теплового баланса. Очистка газов. Два способа производства. Их сходство и различие.
12			Синтез аммиака. Методы связывания атмосферного азота: дуговой, цианамидный, аммиачный. Получение водорода: конверсией метана, конверсией СО и Н2О, разделение коксового газа. Теоретические основы синтеза аммиака. Промышленные способы синтеза аммиака.
13			Физико-химические основы производства азотной кислоты. Получение концентрированной НNO3. материальный и тепловой балансы.
14			Электрохимические производства. Выход по току. Коэффициент использования энергии. Равновесные электродные потенциалы. Формула Нернста и ее использование. Электролиз водных растворов. Производство Cl2 и NaOH. Производство соляной кислоты.
15			Химическая переработка топлива. Состав и свойства топлив. Органическая масса топлива. Негорючая часть. Летучие вещества. Методы переработки: газификация, гидрирование, сухая перегонка. Коксование углей: кокс, коксовый газ, каменноугольная смола, сырой бензол, надсмольная вода. Коксовые печи. Количество тепла на нагрев. Переработка продуктов коксования. Краткие сведения о полукоксовании угля, торфа, сланцев. Сухая перегонка дерева.
Лабораторные занятия
1			Подготовка воды
2			Изучение процесса обжига сульфидного сырья
3			Получение хлорида калия из сильвинита
4			Получение сульфида бария (натрия)
5			Получение экстракционной фосфорной кислоты
6			Получение триполифосфата натрия.

4. Учебно-методические материалы по дисциплине

- материал для обязательного изучения

1. Основы химической технологии / Под ред. М.: В. Ш., 1991 г.

2. Общая химическая технология. Под ред. . М.: В. Ш., 1984. Часть 1 и 2.

3. Амелин химическая технология. М.: Химия, 1977 г.

4. и др. Общая химическая технология. М.: В. Ш. 1990 г.

5. Физико-химические закономерности химических процессов / и др. М., 1999 г.

6. Химико-технологические системы / Под ред. . Л.: Химия, 1982 г.

7. Позин к практическим занятиям по технологии неорганических веществ. Л.: Химия, 1980 г.

8. Практикум по общей химической технологии / Под ред. . М.: В. шк., 1979 г.

9. Расчеты по технологии неорганических веществ / Под ред. . М.: Химия, 1977 г.

- материал для дополнительного ознакомления

1. Расчеты химико-технологических процессов / Под ред. . Л.: Химия, 1982 г.

2. и др. Расчеты по технологии неорганических веществ. М.: В. шк., 1987 г.

3. Основы теории химических реакторов (компьютерный курс) / Под ред. Царевой .: ХГПУ, 1995 г.

4. , Кафаров оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1975 г.

5. Шефферов эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977 г.

6. Амелин серной кислоты. М.: Химия.

7. , Каргин азотной кислоты. М. Химия, 1970 г.

8. , Крашенинников соды. М.: Химия, 1975 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1.Цель и задачи дисциплины........................................................................3

2.Система оценки знаний..............................................................................4

3.Содержание дисциплины...........................................................................5

4. Учебно-методические материалы по дисциплине................................16