Программа курса (syllabus) по дисциплине: Безотходные технологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени  К. И. САТПАЕВА

Институт химической инженерии

Кафедра  химической технологии

«Утверждаю»

Директор ИХИ

__________ Утелбаев  Б. Т.

«_____» _________2016 г.

программа курса (syllabus)

По дисциплине: Безотходные технологии

Специальность: 5В072000 – Химическая технология неорганических веществ

Форма обучения  дневная

Всего __3__ кредита

Курс _4_ 

Семестр __7_

Лекций ___30__ часов

Практические занятия __15__ часов

СРСП __45__ часов 

СРС _45___ часов 

АЛМАТЫ 2016

Программа курса составлена тьютором кафедры «Химическая технология»

Программа учебной дисциплины составлена на основании Государственного общеобязательного стандарта образования РК (ГОСО РК 5.03.015-2009) для специальности 5В072000 -  химическая технология неорганических веществ.

Рассмотрена на заседании кафедры « Химическая технология»

«____» ___________ 2016 г. Протокол  №

Зав. кафедрой

д. х.н. 

Сведения о преподавателях: Мырзабекова Шарбану Уметаевна – тьютор. Окончила химический факультет КазГУ имени в 1985г. Стаж работы по специальности – 28 лет. Научно-педагогический стаж –12 лет.

Кафедра:  Химическая технология

Адрес: 480013, , ТТК, 421 ауд.

Тел.: [phone]

1.Цель и задачи дисциплины

  1.1. Целью обучения дисциплины «Безотходная технология» является изучение физико-химических свойств отходов химического и энергического производств, их методов утилизации, а также рассмотрение основных принципов создания безотходных технологии, примеров комплексного использования сырья.

1.2. Основными задачами изучения курса «Безотходная технология», определяющие минимум знаний, умений и навыков бакалавров в соответствии с государственным общеобязательным стандартом высшего профессионального образования являются:

рассмотрение значения продуктов переработки для промышленности; изучение физико-химических свойств отходов и возможности извлечения из них ценных компонентов; изучение основных методов переработки газов и твердых отходов, основных принципов безотходности производств; изучение производственных процессов; изучение принципиальных и технологических схем создания безотходных химических производств.

В этом курсе рассматриваются проблемы переработки отходов производств, теоретические основы и технологические схемы безотходных производств, а также  вопросы комплексного использования сырья.

1.3. Пререквизиты: Химическая технология неорганических веществ ч.1,2.

1.4. Постреквизиты: Основы проектирования и оборудования заводов.

2. Система оценки знаний 

Контроль знаний студентов осуществляется по традиционной системе. Виды контроля: текущий контроль, рубежный контроль, итоговый контроль (Таблица 1). Текущий контроль: практические занятия, рефераты, коллоквиумы. Курс завершается сдачей письменного экзамена.

Таблица 1

Распределение рейтинговых систем по видам контроля

№ вариантов	Вид итогового контроля	Виды контроля	Проценты
1.	Экзамен	Итоговый контроль	100
Рубежный контроль	100
Текущий контроль	100

Количество текущих контролей определяется содержанием дисциплины и ее объемом. Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным графиком учебного процесса по дисциплине «Введение в специальность»  (Таблица 2).

Таблица 2

Календарный график сдачи всех видов контроля

по дисциплине «Безотходные технологии»

Недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Виды контроля	Пр1	СРС1	Пр2	СРС2	Р1	Пр3	СРС3	РК1	Пр4	СРС4	Пр5	СРС5	Р2	Пр6	РК2
Недельное количество контроля	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Виды контроля: Пр – практическое занятие, СРС –самостоятельная работа студента  Р – реферат, РК – рубежный контроль.

Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (Таблица 3).

Таблица 3

Оценка знаний студентов

Оценка	Буквенный эквивалент	В процентах %	В баллах
Отлично	А	95-100	4
А-	90-94	3,67
Хорошо	В+	85-89	3,33
В	80-84	3,0
В-	75-79	2,67
Удовлетворительно	С+	70-74	2,33
С	65-69	2,0
С-	60-64	1,67
D+	55-59	1,33
D	50-54	1,0
Неудовлетворительно	F	0-49	0

3. Содержание дисциплины

Тематический план курса приведен в таблице 4.

Таблица 4

3.1 Распределение часов по видам занятий

Наименование темы	Лекция	Практические занятия	СРСП	СРС
1	2	3	4	5
1.	Введение в безотходную технологию	2	1	3	3
2.	Разработка новых природоохранных технологий и организация технологических схем	2	1	3	3
3.	Принципиальные основы производства целевого продукта	2	1	3	3
4.	Отходы производства на суше: основные источники, проблемы переработки	2	1	3	3
5.	Энергосберегающие технологии.	2	1	3	3
6.	Характеристика топливных отходов. Топливные отходы ТЭС.	2	1	3	3
7.	Комплексное использование сырья.	2	1	3	3
8.	Проблемы  чистого воздуха.	2	1	3	3
9.	Проблемы чистой воды.	2	1	3	3
10.	Универсальная безотходная технологическая схема .	2	1	3	3
11.	Комплексное использование на примере пирит  кобальтового концентрата.	2	1	3	3
12.	Получение коллективных концентратов из упорных золотосодержащих руд типа Бакырчик и их переработка.	2	1	3	3
13.	Радиоактивные отходы.	2	1	3	3
14.	Вторичные энергетические ресурсы.	2	1	3	3
15	Экономическая эффективность безотходных производств	2	1	3	3
Всего (часов)	30	15	45	45

3.2 Наименование тем лекционных занятий и их содержание

№	Наименование темы	Содержание	Часы
1	2	3	4
1	Введение в безотходную технологию	Понятия малоотходной и безотходной технологии. Схема безотходного производства товарного продукта	2
2	Разработка новых природоохранных технологий и организация технологических схем	Разработка новых природоохранных процессов. Разработка комбинированных и перестраиваемых технологичес­ких схем.	2
3	Принципиальные основы производства целевого продукта	Технологическая схема производственного передела руды. Технологическая схема и стадии процесса получения металла.	2
4	Отходы производства на суше: основные источники, проблемы переработки	Классификация отходов. Физико-химические характеристики промышленных отходов по происхождению. Основные источники отходов на суше. Классификация отходов и способы их переработки.	2
5	Энергосберегающие технологии.	Принципы создания энергосберегающих технологии. Энерготехнологические схемы. Способы безотходной переработки энергетических отходов	2
6	Характеристика топливных отходов. Топливные отходы ТЭС.	Физико-химические особенности  малоактивных и активных энергетических отходов. Отходы угледобычи, золы ТЭЦ, золошлаки.	2
7	Комплексное использование сырья.	Рациональное  использование сырья. Практическая реализация безотходных производств в горно-добывающей промышленности. Безотходная технологическая схема переработки нефелина.	2
8	Проблемы чистого воздуха.	Технологические приемы очистки газовых выбросов от оксидов серы и азота. Проблемы очистки дымовых газов ТЭС.	2
9	Проблемы  чистой воды.	Водооборотный цикл — наиболее рациональный  способ защиты водоемов. Проблемы чистой воды. Очистка сточных вод.	2
10	Универсальная безотходная технологическая схема .	Технологическая схема безцианидного извлечения благородных металлов методом С. Такежанова. Технологическая схема производства сульфит – бисульфита аммония.	2
11	Комплексное использование на примере пирит  кобальтового концентрата.	Окислительный обжиг. Осаждение, фильтрация коллективного концентрата. Экстракционное извлечение цветных металлов.	2
12	Получение коллективных концентратов из упорных золотосодержащих руд типа Бакырчик и их переработка.	Получение коллективных концентратов. Способы переработки коллектив концентрата из сульфидных и смешанных руд черных, цветных и редких металлов.	2
13	Радиоактивные отходы.	Высокоактивные отходы. Малоактивные отходы. Радиоактивность некоторых природных материалов и промышленных отходов	2
14	Вторичные энергетические ресурсы.	Классификация ВЭР. Горючие и тепловые  ВЭР. Регенерация теплоты и энергии.	2
15	Экономическая эффективность безотходных производств	Эффективность капитальных вложений в безотходное производство. Абсолютная  экономическая  эффективность.	2
Всего	30

3.3 Наименование и содержание практических занятий

№	Наименование темы практических занятий	Содержание	Часы
1.	Коэффициент использования сырья в безотходной технологии	Экономическая эффективность в безотходной технологии. Методы расчета коэффициента использования сырья.	3
2	Эффективность капитальных вложений в безотходной технологии	Эффективность капитальных вложений в безотходном производстве. Методы расчета.	3
3-4	Абсолютная экономическая эффективность в безотходной технологии	Абсолютная экономическая эффективность в безотходной технологии. Методы рассчета абсолютной эффективности.	2
5	Расчеты выхода продукта	Рассчеты по определению выхода продукта. Примеры задач.	2
6	Определение расхода алунитовой руды для получения алюминия	Стадии получения алюминия из алунитовой руды. Рассчет расхода алунитовой руды.	2
7	Определение выхода HNO3, и расходного коэффициента по аммиаку в производстве азотной кислоты	Схема получения азотной кислоты. Рассчет выхода HNO3 и расходного коэффициента по аммиаку	3
Всего	15

3.4 Самостоятельная работа студентов (СРС)

№	Наименование темы	Содержание	Часы
1	Принципиальные основы производства целевого продукта	Концепция безотходной технологии. Технологическая схема получения металла. Пиропроцесс. Гидропроцесс.	3
2	Безотходный способ производства. Отходы производства на суше: основные источники, проблемы переработки	Сущность безотходного(малоотходного) производства.  Схема безотходного производства  товарного продукта	3
3	Переработка фосфогипса	Сущность переработки фосфогипса. Физико – химические свойства фосфогипса.	3
4	Переработка феррофосфора	Сущность переработки феррофосфора. Получение тормозных колодок в железо-дорожных тяговых оборудовании. Использование феррофосфора для отливки сантехнических изделий.	3
5	Переработка коттрельного молока	Принцип переработки коттрельного молока.  Получение галлия, германия и цианистых соединений.	3
6	Переработка шлаков методом фьюмингования	Сущность фьюмингования. Получение цинка, кадмия, олова.	3
7	Переработка шлаков методом вельцевания	Технологические процессы получения возгонов свинца, цинка..	3
8	Комплексная переработка фосфоритов Каратау	Безотходная технологическая схема переработки на примере производства электротермического фосфора.	3
9	Территориально-промышленный комплекс Павлодара	Производство электроэнергии и его использование в получении комплексных ферросплавов и производства алюминия	3
10	Универсальная безотходная технология	Принцип безотходной технологии . Извлечение золота из концентратов амальгамацией и перколяцией. Извлечение золота с тиосульфатным растворителем.	3
11	Извлечение золота методом амальгамации	Сущность процесса извлечения.  Технология извлечения золота методом амальгамации.	3
12	Извлечение золота методом цианирования	Сущность процесса цианирования. Достоинства и недостатки этого метода.	3
13	Безцианидный способ переработки золотосодержащих руд и отходов	Достоинства и недостатки безцианидного метода.	3
14	Рафинирование благородных металлов	Сущность рафинирования. Методы рафинирования.	3
15	Получение  перрената аммония и осмия  из  сернокислотных шламов Жезказгана	Производство перрената аммония и осмия  на Жезказганском редкометалльном заводе.	3
Всего	45

  3.5. Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя (СРСП)

№	Наименование темы	Содержание	Часы
1	Фазовый состав и структура зол ТЭЦ	Золы ТЭЦ. Переработка зол ТЭЦ. Использование зол ТЭЦ.	3
2	Физико-химические свойства отвальных шлаков свинцового производства	Получение отвальных шлаков свинцового производства. Физические и химические свойства отвальных шлаков.	3
3	Методы утилизации шлаков цветной металлургии  и технологии силикатных материалов.	Комплексная переработка шлаков. Сжигание, пиролиз шлаков.	3
4	Физико-химические свойства твердых отходов переработки нефти.	Сущность твердых нефтяных отходов. Шламы и нефтяная грязь.	3
5	Автогенные процессы.	Принцип сжигания сульфидов металлов и получение штейнов и шлаков медного производства.	3
6	Плавкость и энтальпия шлаков	Диаграмма плавкости системы. Расчет энтальпии и диаграммы.	3
7	Способы переработки шлаков после фьюмингования.	Сущность фьюмингования.	3
8	Способы переработки шлаков вельцевания.	Сушность вельцевания.	3
9	Способы переработки пыле-газовых отходов коксо-химического производства	Сущность пыле-газовых отходов. Производство альдегидов и лекарственных препаратов.	3
10	Утилизация гранулированных доменных шлаков в качестве сырья в цементной промышленности.	Утилизация  доменных шлаков способом грануляции.	3
11	Способы переработки  шлаков никелевого производства.	Сущность переработки шлаков никелевого производства. Сушка. Разделение шлака на фракции и ручная классификация.	3
12	Утилизация фосфорных шлаков в качестве сырья в цементной промышленности.	Рафинирование шлаков и удаление  попутных включений и дальнейшее использование в цементной промышленности.	3
13	Утилизация шлаков цветной металлургии в качестве корректирующей добавки  в цементной промышленности.	Условия проведения этого способа утилизации. Получение силикатных кирпичей.	3
14	Утилизация фосфогипса  в производстве гипсовых вяжущих цемента.	Получение фосфогипса.  Разделение фосфогипса на полезные составляющие  и РЗМ.	3
15	Утилизация анодного шлама при рафинировании меди на ценные продукты.	Способы получения и селективное разделение благородных металлов из анодных шламов медного производства.	3
Всего	45

Таблица 5

График проведения занятий

№	Дата	Время	Наименование тем
Лекции
1	Введение в безотходную технологию
2	Разработка новых природоохранных технологий и организация технологических схем
3	Принципиальные основы производства целевого продукта
4	Отходы производства на суше: основные источники, проблемы переработки
5	Энергосберегающие технологии.
6	Характеристика топливных отходов. Топливные отходы ТЭС.
7	Комплексное использование сырья.
8	Проблемы  чистого воздуха.
9	Проблемы чистой воды.
10	Универсальная безотходная технологическая схема .
11	Комплексное использование на примере пирит  кобальтового концентрата.
12	Получение коллективных концентратов из упорных золотосодержащих руд типа Бакырчик и их переработка.
13	Радиоактивные отходы.
14	Вторичные энергетические ресурсы.
15	Экономическая эффективность безотходных производств
Практические занятия
1	Коэффициент использования сырья в безотходной технологии
2-3	Эффективность капитальных вложений в безотходной технологии
4	Абсолютная экономическая эффективность в безотходной технологии
5	Расчеты выхода продукта
6	Определение расхода алунитовой руды для получения алюминия
7	Определение выхода HNO3 и расходного коэффициента по аммиаку в производстве азотной кислоты

4. Учебно-методические материалы по дисциплине

материал для обязательного изучения

1. , , Новые технологии-комплексному сырью. Алматы 2002. – 416с.

  2. , , кологические проблемы химического предприятия. – Алма-Ата, 1984. – 210с.

  3.  , , Утилизация отходов промышленности. – Алматы, 1992. – 120с.

  4. , , и др. Основы комплексного использования сырья в цветной металлургии. – Алма-Ата, 1982.

  5. , Цементы на основе техногенных отходов и магматических пород. Изд. NORIS,  - Шымкент, 2002. – 163с.

  6. , Химическая технология и охрана окружающей среды. Знание 1984.

  7. Принципы создания безотходных химических производств.  М.1982. – 207с.

  8. . , Химическая технология и охрана окружающей среды. – М.: Знание, 1984. – 64 с. 

материал для дополнительного ознакомления

1., Искусственный конгломерат – дорожный цементобетон из электротермофосфорных шлаков. 1982.

2. , , Пеработка шлаков цветной металлургии

3. Технология производства минеральных изделий и изделий на их основе. – М.:Высшая школа, 2000. – 111с.

  СОДЕРЖАНИЕ

  Стр.

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

2.Система оценки знаний...................................................................................3

3.Содержание дисциплины................................................................................4

4. Учебно-методические материалы по дисциплине.......................................14