Рабочая программа дисциплины Основные направления химической технологии неорганических веществ (стр. 1 )

1. Цели освоения дисциплины

Дисциплина нацелена на подготовку бакалавров к:

- производственно-технологической деятельности в области химических технологий, конкурентоспособных на мировом рынке;

- эксплуатации и обслуживанию современных высокотехнологичных линий производства с высокой эффективностью, выполнением требований защиты окружающей среды и правил безопасности производства;

- поиску и анализу профильной научно-технической информации, необходимой для решения конкретных инженерных задач.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Согласно ФГОС и ООП «Химическая технология» дисциплина «Основные направления химической технологии неорганических веществ» является специальной дисциплиной и относится к профессиональному циклу.

Код дисциплины ООП	Наименование дисциплины	Кредиты	Форма контроля
Б3.В.3"Химическая технология неорганических веществ"
Вариативная часть
Б3.В.1.5	Химическая технология неорганических веществ	4	экзамен

До освоения дисциплины «Химическая технология неорганических веществ» должны быть изучены следующие дисциплины (пререквизиты):

Код дисциплины ООП	Наименование дисциплины	Кредиты	Форма контроля
пререквизиты
Модуль Б2.Б        Базовая часть (химический)
Б2.Б3	Общая неорганическая химия	10	экзамен
Б2.Б6	Физическая химия	8	экзамен
Б3.Б        Базовая часть
Б3.Б3	Общая химическая технология	4	экзамен
Б3.Б4	Процессы и аппараты химической технологии	14	экзамен

3. Результаты освоения дисциплины

Студент должен:

Знать:

З1. Сырьевую базу производства продуктов “основной” химии;

З2. Свойства, показатели качества исходных и конечных продуктов;

З3. Основные направления развития неорганической технологии с использованием новых видов катализаторов и адсорбентов;

З4. Способы и схемы производства, аппаратуру и режимы работы аппаратов, их достоинства и недостатки;

З5. Технику безопасности и охрану окружающей среды в производстве неорганических веществ.

Уметь:

У1. Представлять технологическое обоснование изучаемых процессов на основе теоретических знаний в области термодинамики, кинетики, массопереноса, необходимых для их оптимизации;

У2. Анализировать механизм и кинетические закономерности протекания химических, сорбционных и топохимических процессов при синтезе удобрений, солей, щелочей;

У3. Сравнивать схемы производств и выбирать наиболее оптимальные при данных условиях работы;

У4. Анализировать технологическое и аппаратурное оформление процессов получения неорганических веществ, рассчитывать материально-тепловые потоки производств;

У5. Подбирать сырьевые материалы и технологические решения для получения неорганических веществ, которые выпускаются на заводах сибирского региона.

Владеть:

В1. Основами составления материальных и тепловых балансов;

В2. Методами анализа основных химических реакторов;

В3. Методами  анализа тепловыделяющих и теплоиспользующих  установок,  а  также гидродинамических характеристик оборудования;

В4. Опытом работы и использования в ходе обучения научно-технической информации, Internet-ресурсов, поисковых ресурсов и др. в области минеральных удобрений, солей, соды и щелочей.

Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):

- самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6).

Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

Общепрофессиональными:

- способностью и готовностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов в соответствии с направлением и профилем подготовки (ПК-1);

Производственно-технологическими:

- к решению профессиональных производственных задач - контролю технологического процесса, разработке норм выработки, разработке технологических нормативов на расход материалов, заготовок, топлива и электроэнергии, к выбору оборудования и технологической оснастки (ПК-4);

- к совершенствованию технологического процесса - разработке мероприятий по комплексному использованию сырья, по замене дефицитных материалов и изысканию способов утилизации отходов производства, к исследованию причин брака в производстве и разработке предложений по его предупреждению и устранению (ПК-5);

организационно-управленческая деятельность:

- находить оптимальные решения при создании продукции с учетом требований качества, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты (ПК-10);

4. Структура и содержание дисциплины

4.1 Содержание разделов дисциплины

1. Вводная часть

2. Производство технологических газов

3. Синтез неорганических кислот

4. Получение высококонцентрированных минеральных удобрений

5. Производство карбоната натрия

4.2 Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения

Название раздела/темы	Аудиторная работа (час)	СРС (час)	Колл, Контр. Р.	Итого
Лекции	Практ./сем. Занятия	Лаб. зан.
1. Вводная часть	2	2	10	10	24
2. Производство технологических газов	4	4	4	12	24
3. Синтез неорганических кислот	8	4	16	К1	28
4. Получение высококонцентрированных минеральных удобрений	6	4	10	20	40
5. Производство карбоната натрия	4	2	8	14	К2	28
Итого	24	12	36	72	144

Раздел 1. Вводная часть

Лекция. Основные разделы, изучаемые в дисциплине, их взаимосвязь между собой. Продукты теоретической технологии, области их применения. Классификация технологических процессов с точки зрения их экономической эффективности. Блок схема неорганических производств. Характеристика и классификация сырья по происхождению, агрегатному состоянию, химическому составу. Размещение химических производств в зависимости от места добычи сырья. Комплексное использование доступного и дешевого сырья, безотходные производства. Резервы для совершенствования химической технологий переработки сырья и материалов. Основные направления в выборе сырья.

Практические занятия. Физико-химический анализ неорганических веществ: рентгенофазовый анализ, оптическая микроскопия в исследованиях неорганических веществ, химический анализ соды.

Раздел 2. Производство технологических газов

Лекция. Основные промышленные и синтез - газы в технологии неорганических веществ, их свойства. Методы получения технологических газов. Получение азота, кислорода и редких газов из воздуха методом глубокого охлаждения. Получение водорода конверсий углеводородных газов и другими методами. Новые способы конверсии углеводородных газов. Очистка технологических газов от контактных ядов и других примесей. Методы очистки и их классификация. Основные направления в производстве технологических газов. Каталитическая очистка технологических газов (природного газа от серосодержащих примесей, очистка хвостовых газов в производстве азотной кислоты и др.). Конверсия природного газа на никелевом катализаторе.

Практические занятия. Решение задач по свойствам газов.

Раздел 3. Синтез неорганических кислот

Лекция. Разбавленная азотная кислота. Физико-химические основы производства азотной кислоты. Катализаторы окисления аммиака. Современные крупнотоннажные производства. Концентрированная азотная кислота. Физико-химические основы производства концентрированной азотной кислоты. Новые направления получения азотной кислоты. Значение серной кислоты в народном хозяйстве. Сырье для получения серной кислоты. Производство сернистого газа. Очистка и осушка газа, поступающего в контактное отделение. Физико-химические основы контактного окисления диоксида серы. Катализаторы для окисления. Промышленные схемы контактного узла. Абсорбция серного ангидрида. Промышленные схемы производства серной кислоты. Экологические проблемы – способы очистки отходящих газов. Основные направления по совершенствованию сернокислотного производства.

Практические занятия. Анализ серной кислоты.

Раздел 4. Получение высококонцентрированных минеральных удобрений

Лекция. Агротехническое значение минеральных удобрений. Ассортимент и классификация минеральных удобрений. Азотные удобрения. Аммиачная селитра. Химизм и основные стадии производства. Технологическая схема с использованием тепла реакции нейтрализации. Карбамид. Оптимальные условия производства. Основные стадии в производстве карбамида. Методы утилизации газов дистилляции. Технологическая схема с полным жидкостным рециклом. Новые направления в производстве аммиачной селитры. Фосфорные удобрения и фосфорные кислоты. Фосфоросодержащее сырье и методы его переработки. Получение экстракционной фосфорной кислоты. Химизм процесса. Технологическая схема производства ЭФК. Простой и двойной суперфосфаты. Методы их производства. Технологические схемы получения и грануляции суперфосфатов. Новые направления в производстве фосфорных удобрений. Калийные удобрения. Калийное сырье и способы его переработки. Галлургический способ производства хлорида калия. Комплексная переработка калийных руд. Новые направления в производстве калийных удобрений. Комплексные (КУ) и сложные удобрения. Методы производства КУ. Получение КУ на основе фосфорной кислоты. Производство удобрений на основе азотнокислотного разложения фосфатов.