Реферат: Программа дисциплины дпп. Ф. 08 Прикладная химия цели и задачи дисциплины

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ТГПУ)


Утверждаю

Проректор по учебной работе (Декан)

________________________________

«___» _________________ 2008 года


ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


ДПП.Ф.08

ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ



Цели и задачи дисциплины.

Преподавание дисциплины «Прикладная химия» в педагогических вузах должно обеспечить подготовку высококвалифицированных учителей химии, способных освещать в школьном курсе вопросы практического применения достижений науки химии в народном хозяйстве, вопросы химической технологии на уровне современного состояния науки и промышленности.

Курс «Прикладная химия» должен на основе знаний, полученных при изучении неорганической, органической, аналитической, физической химии и других химических дисциплин, ознакомить студентов с основными областями практического применения химии в народном хозяйстве, с получением и применением продуктов конкретных химических производств, с химической технологией как инженерной наукой.

Задачами дисциплины:

1. Ознакомление студентов с общими положениями и теоретическими основами химической технологии, включая изучение закономерностей и особенностей химико-технологических процессов как совокупности явлений: диффузии, массо- и теплообмена, гомогенных и гетерогенных химических реакций. При этом особое внимание уделить изучению основ важнейших, наиболее типичных химических производств, в первую очередь из числа включенных в школьные программы по химии.

2. Дать представление об отличительных особенностях: преимуществах и недостатках конкретных производств, их сравнительных характеристиках по технико-экономическим показателям, перспективах развития.

3. Уделить особое внимание вопросу техногенного воздействия химических предприятий на окружающую среду и дать обобщающие сведения по охране природы и очистке промышленных выбросов.

4. Сформировать практические навыки и умения экспериментального получения важнейших химических веществ, продуктов в лабораторных условиях с использованием простейшего школьного оборудования и реактивов.

5. Соблюдать правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ, решать химические задачи производственного характера, правильно ориентироваться в вопросах охраны окружающей среды и экологии.


2. Требования к уровню усвоения содержания дисциплины.

1. Уделить должное внимание аппаратурному оформлению процессов с изучением принципа действия и конструкций типовых аппаратов и технологических схем производств в целом, включая знакомство с системами автоматического контроля и регулирования технологических параметров.

2. При выполнении практических и лабораторных занятий необходимо закрепить и углубить знания, полученные в лекционном курсе, приобрести расчетные и практические умения в проведении исследований и количественной обработке результатов при моделировании типовых производственно-технологических процессов, получении неорганических и органических продуктов, подготовке и анализу сырья и др.

3. Как при проведении практических занятий, так и при выполнении домашних заданий (самостоятельная работа) предусмотреть подготовку к сдаче коллоквиумов, решение задач производственного содержания, составление графиков и диаграмм, изготовление эскизов, составление и зарисовку принципиальных схем химических производств.

4. Для практического знакомства с химическими производствами предусмотрена четырехнедельная ознакомительная учебно-производственная практика (программа составлена отдельно).


^ 3. Объем дисциплины и виды учебной работы.

Вид учебной работы
Всего часов Семестры
6

7

Общая трудоемкость дисциплины

310

102

208

Аудиторные занятия

159

51

108

Лекции

70

34

36

Практические занятия (ПЗ)










Семинары (С)










Лабораторные работы (ЛР)

89

17

72

И (или) другие виды аудиторных занятий










Самостоятельная работа

151

51

100

Курсовой проект (работа)




*




Расчетно-графические работы










Реферат




*

*

И (или) другие виды самостоятельной работы










Вид итогового контроля (зачет, экзамен)




зачет

экзамен


^ 4.Содержание дисциплины:

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий:

№

п\п

Раздел дисциплины

Л

ПЗ (С)

ЛР

1.

Учение о химическом производстве. Основные задачи, решаемые химической технологией. Контроль и автоматизация процессов. Характеристика важнейших производств и аппаратов. История развития химической промышленности. Химическая технология как наука и связь ее с процессами, машинами и аппаратами.

6







2.

Современные требования к химическим производствам экономического, структурного и экологического характера. Очистка промышленных выбросов.

6







3.

Проблемы техники безопасности, химизации экономики и социально-бытовой сферы общества. Расчет и конструирование аппаратуры. Типы химических реакторов. Устройство.

6







4.

Химия и энергетика. Сырье. Энергия. Вода.

4




7

5.

Химия и новые материалы, химия и биорегуляция. Производство полимеров. Химия и создание продуктов питания. Производство минеральных удобрений. Электрохимия.

12




10

6.

Проблемы направленного синтеза практически важных продуктов. Производство серной кислоты. Синтез аммиака. Производство азотной кислоты. Металлургия. Чугун. Сталь. Силикаты. Нефть и ее переработка. Твердое топливо и его химическая переработка. Тяжелый органический синтез.

36




72


4.2. Содержание разделов:

4.2.1. Введение. Химическая технология как прикладная наука. Ее связь с другими химическими дисциплинами и, в частности, с процессами и аппаратами химических производств. Технико-экономические показатели производства. Оптимизация производственных процессов. Технологический регламент. Качество продукции. Значение и развитие химической промышленности. Региональные особенности. Контроль и автоматическое регулирование процессов. Типы химических реакторов, принципы действия, устройство, конструктивные особенности. Аппаратурное оформление технологических схем.

4.2.2. Охрана природы и очистка промышленных выбросов. Очистка сточных вод. Биологическая очистка.

4.2.3. Основные закономерности химической технологии. Моделирование химико-технологических процессов. Критерии подобия. Основное уравнение процессов и аппаратов химических производств. Принципы расчета и конструирования основных типовых аппаратов химических производств. Типы химических реакторов, принципы действия, устройство, конструктивные особенности. Аппаратурное оформление технологических схем.

4.2.4. Сырье, энергия, вода. Подготовка сырья к переработке. Способы обогащения сырья. Оборудование. Показатели оценки эффективности качества обогащения. Энергетика, утилизация тепловой энергии в химических производствах. Перспективы выработки электрической и тепловой энергии, оценка запасов и новых источников. Значение воды в производстве продуктов химических предприятий. Требования, предъявляемые к качеству питьевой и технической воды. Жесткость. Водоподготовка, очистка. Борьба с накипью в промышленности.

4.2.5. Химия и новые материалы, химия и биорегуляция. Производство минеральных удобрений. Производство аммиачной селитры, мочевины, суперфосфата. Технологическое оформление процессов. Электрохимия. Теоретические основы. Устройство электролизеров для получения алюминия, электролиза водного раствора и расплава хлорида натрия. Высокомолекулярные соединения. Производство полимеров – полиэтилена, полипропилена, пластмасс.

4.2.6. Проблемы направленного синтеза практически важных продуктов. Производство серной кислоты. Сера. Распространение в природе, использование. Сырьевые источники получения Н2SO4. Контактный способ получения Н2SO4 – обогащение, обжиг серного колчедана, очистка, специальная очистка обжигового газа, контактирование, поглощение серного ангидрида. Теоретические основы и аппаратурное оформление процессов. Производство Н2SO4 из серы и сероводорода по «коротким» схемам. Нитрозный способ получения Н2SO4. Защита атмосферы от вредных выбросов сернокислотных заводов. Связанный азот, проблемы получения. Синтез аммиака. Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса. Особенности конструирования колонн синтеза аммиака. Производство азотной кислоты. Теоретические основы получения слабой и концентрированной HNO3. Технологическое оформление процессов. Особенности комбинированного способа производства азотной кислоты и получения прямым синтезом. Принципиальные отличия. Металлургия. Способы получения металлов и их сплавов. Диаграммы состояний. Производство чугуна и стали. Доменный процесс, мартеновское, конверторное производства, разливка стали, прокат. Физико-химические основы процессов. Технологическое оформление. Производство стали в электропечах. Качественная характеристика стали. Перспективы. Производство силикатных материалов. Керамика, стекло, вяжущие материалы, цемент. Физико-химические основы процессов, протекающих при получении силикатных материалов и их применении. Технологическое оборудование процессов. Химическая переработка топлива (жидкое и твердое). Нефть и ее переработка – подготовка, прямая гонка, риформинг, крекинг процессы. Особенности конструирования оборудования для нефтепереработки. Перспективы развития нефтегазовой промышленности, включая региональный компонент. Твердое топливо – состав, запасы, сжигание. Добыча каменного угля, коксование, химическая переработка твердого топлива. Продукты коксования и их использование. Обратный коксовый газ, его состав. Преимущества использования газообразного топлива. Промышленный органический синтез. Производство синтез – газа, метанола, этанола, уксусной кислоты. Особенности аппаратурного оформления процессов.


^ 5. Лабораторный практикум.

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторной работы

1

4.2.4

Технический анализ воды. Определение дисперсности и других свойств сырьевых материалов при подготовке к переработке.

2

4.2.5

Получение сульфата аммония. Электролиз водного раствора хлорида натрия. Получение полистирола. Получение ПММА.

3

4.2.6

Получение серной кислоты. Получение азотной кислоты. Получение стекла. Разложение известняка. Технический анализ твердого топлива. Прямая гонка нефти. Технический анализ нефти. Сухая перегонка древесины. Получение уксусной кислоты.


6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

6.1 Рекомендуемая литература:
^ а) основная:
1. Соколов, Р. С. Химическая технология : учебное пособие для вузов: в 2 ч. / Р. С. Соколов. - М. : ВЛАДОС, - 2000, 2002, 2003 – Ч. 1-2.

2. Белоцветов, А. В. Химическая технология / А. В. Белоцветов, С. Д. Бесков, Н. Г. Ключников. - М. : Просвещение, 1976. - 319 с.

3. Решетников, П. А. Сборник примеров и задач по основам химической технологии / П. А. Решетников, Н. Я. Логинов. - М. : Просвещение, 1972. – 207 с.
^ б) дополнительная:
Бесков, В. С. Общая химическая технология / В.С. Бесков. - М. : Академкнига, 2006. - 452 с.

Кондауров, Б. П. Общая химическая технология / Б. П. Кондауров, В. И. Александров, А. В. Артемов. - М. : Академия, 2005. -332 с.

Лакокрасочные материалы: Технические требования и контроль качества: справочное пособие / ред.-сост. М. И. Карякина. - М. : Химия, 1983. - 335 с.

Нифантьев, Э. Е. Основы прикладной химии / Э. Е. Нифантьев, Н. Г. Парамонова. - М. : Владос, 2002. - 139 с.

Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для вузов : в 2 ч. / В. Г. Айнштейн [и др.]. - М. : Логос. - 2003. - Ч. 1-2.

Химическая технология неорганических веществ: учебное пособие для вузов: в 2 ч. / Т. Г. Ахметов [и др.]. - М. : Высшая школа. 2002. – Ч. 1-2.


6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины:

Набор CD-, DVD-дисков и видеокассет с показом промышленных предприятий и технологических процессов химических производств, тестовые задания по промежуточному и текущему контролю знаний студентов.


^ 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Специализированная химическая лаборатория химической технологии и химии ВМС. Приборы: спектрофотометр СФ-26, рефрактометр ИФР-22, спектрометр «Avaspec» (Avantes, Нидерланды), весы аналитические, муфельная печь, специализированная посуда и оборудование для лабораторий, химические реактивы, модели молекул органических веществ, мультимедийный проектор с ноутбуком, компьютерный класс.

^ 8. Методические рекомендации и указания по организации изучения дисциплины:

8.1. Методические рекомендации преподавателю:

Теоретический курс состоит из двух частей. Изучение отдельных химико-технологических процессов и производств базируется на общих теоретических основах химической технологии, которые излагаются в первой части лекционного курса и предшествуют рассмотрению конкретных технологических процессов. Здесь рассматриваются диффузионные процессы, тепло- и массообмен, химическое равновесие, рассматриваются факторы, влияющие на скорость химического процесса и состояние равновесия в системе. В этом же части даётся понятие о химических реакторах, их типах, рассматриваются различные виды технологических схем.

Во второй части лекционного курса изучаются важнейшие химические производства. При изучении производств студенты должны ознакомиться с физико-химическими и технологическими свойствами целевого продукта, сырьевыми и энергетическими ресурсами для его производства, усвоить теоретические основы изучаемого процесса и на этой базе рассмотреть технологическую схему производства с позиций соблюдения оптимального технологического режима и отдельных его стадий. При этом даётся представление о технико-экономических показателях производства, области применения полученного продукта и требованиях по охране окружающей среды.

На лекциях необходимо демонстрировать упрощённые схемы аппаратов, технологические схемы производств, отмечать преимущества и недостатки рассматриваемых процессов и аппаратов.

На лабораторно-практических занятиях студенты выполняют экспериментальные работы по изучению типовых химико-технологических процессов на установках, моделирующих, по возможности, производственные и включать работы по всем основным разделам курса: подготовке и анализу сырья, проведению типовых процессов неорганической и органической технологии (гомогенных и гетерогенных, некаталитических и каталитических, электрохимических). Здесь необходимо закрепить и углубить знания, полученные в лекционном курсе, приобрести практические навыки в проведении исследования и обработке полученных результатов опыта. Лабораторный практикум должен способствовать выработке у студентов умения конструировать простейшие лабораторные установки и приборы для иллюстрации отдельных стадий технологических процессов на уроках, правильно планировать и проводить технологический эксперимент.

Перед выполнением лабораторной работы студенты знакомятся с литературой по заданию преподавателя и сдают коллоквиум по соответствующему разделу курса. При выполнении работы изучается влияние на показатели изучаемого процесса технологических факторов, режима и аппаратурных параметров: выход продукта, скорость процесса, селективность и др. Теоретическую часть выполненной работы, включая физико-химические основы процесса, схему лабораторной установки и краткое описание методики проведения эксперимента, полученные результаты и необходимые расчёты студенты отражают в индивидуальном отчёте.

Промежуточный срез знаний проводится письменно (контрольные работы) и (или) тестированием, для чего разработаны тестовые задания. Тестирование проводится в компьютерном классе с использованием специальной программы. Задания находятся на сайте ТГПУ. Тестирование может проводиться студентами в качестве самостоятельной подготовки, как по отдельным темам, так и по семестрам. Шестой семестр заканчивается зачетом. Седьмой семестр заканчивается экзаменом.

Заключительным этапом в изучении курса прикладной химии является ознакомительная производственная практика, проводимая в форме производственных экскурсий. На практике студентам предоставляется возможность наглядно ознакомиться с химическими производствами и расширить свой технологический кругозор, получить наглядное представление об аппаратурном оформлении производственных процессов, принципами организации и экономики производства. За время прохождения технологической практики у студента должны быть выработаны умение быстро ориентироваться в любом химическом производстве и навыки в организации и проведении производственных экскурсий с учащимися средней школы.


8.2. Методические указания для студентов:

8.2.1 Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы:

Задачи:

Составить материальный баланс получения одной тонны сульфата аммония в процессе нейтрализации серной кислоты аммиаком, если: аммиак – газ, содержащий 4% (вес) примесей; степень использования аммиака – 97%; производственные потери аммиака – 2% (вес); серная кислота – 60%-ной концентрации; степень использования серной кислоты – 99%; производственные потери серной кислоты – 0,5%.

Составить материальный баланс получения одной тонны оксида серы (IV) в процессе сжигания сероводорода в производстве серной кислоты по способу «мокрого катализа», если: сероводород – газ, содержащий 4% (вес) примесей; степень использования сероводорода – 98%; производственные потери сероводорода – 3% (вес); коэффициент избытка воздуха – 1,6.

Составить материальный баланс получения одной тонны оксида серы (VI) в процессе окисления сернистого газа кислородом воздуха в производстве серной кислоты контактным способом, если: сернистый газ содержит 4% (вес) примесей; степень использования сернистого газа – 98%; его производственные потери – 3% (вес); коэффициент избытка воздуха – 1,7.

Составить материальный баланс получения одной тонны оксида азота (II) в процессе окисления аммиака кислородом воздуха при производстве азотной кислоты, если: аммиак – газ, содержащий 4% (вес) примесей; степень использования аммиака – 98%; его производственные потери – 3% (вес); коэффициент избытка воздуха – 1,7.

Составить материальный баланс получения одной тонны оксида серы (II) при окислительном обжиге пирита в производстве серной кислоты контактным способом, если: пирит – содержит 4% (вес) примесей; степень использования серы в пирите – 98%; его производственные потери – 3% (вес); коэффициент избытка воздуха – 1,5.

Составить материальный баланс получения одной тонны сульфата аммония при нейтрализации серной кислоты аммиаком, если: аммиак – газ, содержащий 4% (вес.) примесей; степень использования аммиака – 97%; производственные потери аммиака – 2% (вес); серная кислота – 70%-ной концентрации; степень использования серной кислоты – 95%; производственные потери серной кислоты – 1,5%.

Сколько литров 60%-ного олеума (по массе) необходимо взять для приготовления 10 литров 98-ной серной кислоты (плотность 1840 кг/ м³) и сколько воды потребуется для разбавления олеума?

Определить объём (н.у.) оксида серы (IV), необходимый для получения в контактном аппарате 300 тонн 98%-ной серной кислоты, если степень превращения оксида серы (IV) составляет 97%, а степень поглощения оксида серы (VI) – 96%?

На обогатительной фабрике флотации подвергается руда, содержащая 1,5% меди. При флотации 4-х тонн исходной руды получено 480 кг концентрата, содержащего 7% меди. Определить выход концентрата, степень извлечения меди, степень концентрации при обогащении.

Какой объём (н.у.) оксида серы (IV), необходим для получения в контактном аппарате 200 тонн 96%-ной серной кислоты, если степень превращения оксида серы (IV) составляет 98%, а степень поглощения оксида серы (VI) – 97%?

Из 600 кг серного колчедана, содержащего 42% серы, получено 780 кг 20%-ного олеума. Определить выход продукта в расчёте на моногидрат серной кислоты.

Сколько тонн 80%-ной серной кислоты получится из 1,5 тонн колчедана, содержащего 46% серы? Степень использования серы при обжиге – 98%. Степень использования оксида серы (IV) – 99%.

На синтез поступило 600 кг аммиака, из которого получено 2000 литров 65%-ной азотной кислоты. Определить выход азотной кислоты, если плотность её составляет 1400 кг/м³?

На складе имеется 500 кг 18%-ного олеума; а) сколько такого олеума соответствует 94%-ной серной кислоты? б) сколько 18%-ного олеума и оксида серы (VI) понадобится для приготовления 1 тонны 24%-ного олеума?

В смесителе перемешивают 90%-ную серную кислоту с 60%-ной в соотношении 2:1 (по массе). Какой концентрации кислота получилась? Какому количеству олеума 60%-ной концентрации (по массе) соответствует 1 тонна такой кислоты?

Какой объём (н.у.) оксида серы (IV), необходим для получения в контактном аппарате 200 тонн 96%-ной серной кислоты, если степень превращения оксида серы (IV) составляет 98%, а степень поглощения оксида серы (VI) – 97%?

Из 600 кг серного колчедана, содержащего 42% серы, получено 780 кг 20%-ного олеума. Определить выход продукта в расчёте на моногидрат серной кислоты.


Вопросы:

Прикладная химия. Химическая технология. Процессы и аппараты химических производств. Взаимосвязь существа этих научных дисциплин. Роль прикладной химии среди других химических наук и её значение в преподавании химии в школе.

Основные термины, закономерности и понятия в химической технологии. Технико-экономические показатели в производстве. Качество продукции.

Технологические основы процессов – оптимизация условий протекания химических реакций. Значение основных параметров: температура, давление, концентрации реагентов и продуктов их превращения, выбор катализатора. Принцип Ле-Шателье и его важная роль в химико-технологических процессах.

Основы конструирования аппаратов химических производств. Массообменные процессы. Основное уравнение процессов и аппаратов химических производств. Критерии подобия. Теория подобия. Типовое оборудование химических производств (примеры).

Устройство и принцип действия типовых аппаратов, входящих в технологические схемы производств: кожухотрубный теплообменник, циклон, электрофильтр, поглотительная колонна, реактор кипящего слоя и др.

Сырьё. Вода. Классификация сырья подготовка сырья к переработке. Технологическое оборудование для этих процессов.

Физико-химические методы обогащения сырья. Флотация. Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса.

Водоподготовка. Требования, предъявляемые к питьевой воде и используемой в промышленных целях. Очистка питьевой воды. Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса.

Жёсткость воды. Способы её устранения. Физико-химические основы очистки. Борьба с накипью в промышленности. Очистка сточных вод. Экологические основы водопользования. Контроль.

Технический анализ воды. Методика выполнения лабораторной работы. Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса проведения анализов.

Способы выражения концентрации растворов. Доказать своё умение перехода из одного вида выражения концентрации в другой.

Сера. Её нахождение в природе. Сырьевые источники для получения серной кислоты. Подготовка сырья к переработке. Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса производства серной кислоты из серы.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса окислительного обжига пирита в производстве серной кислоты контактным способом.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса специальной очистки обжигового газа в производстве серной кислоты контактным способом.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI) в производстве серной кислоты контактным способом.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса поглощения серного ангидрида в производстве серной кислоты контактным способом.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса производства серной кислоты по способу «мокрого катализа». Принципиальные основы промышленного способа производства серной кислоты нитрозным способом.

Лабораторный способ получения серной кислоты. Аналитическая оценка общего соответствия и различия в проведении отдельных стадий процесса в сравнении с промышленными способами получения серной кислоты.

Азот, его нахождение в природе. Сырьевые источники для получения аммиака и азотной кислоты. Связанный азот. Теоретические основы получения соединений азота с другими химическими элементами. Энергетические затраты на получение соединений азота.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса синтеза аммиака.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса получения слабой азотной кислоты по комбинированному способу

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса окисления аммиака кислородом воздуха.

Теоретические основы процесса получения диоксида азота и его димера в производстве азотной кислоты. Аппаратурное оформление.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса поглощения нитрозных газов водой.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса производства азотной кислоты прямым синтезом.

Лабораторный способ получения азотной кислоты. Аналитическая оценка общего соответствия и различия в проведении отдельных стадий процесса в сравнении с промышленными способами получения азотной кислоты.

Концентрирование разбавленной азотной кислоты. Принципиальные различия и соответствие отдельных стадий в процессах получения азотной кислоты по комбинированному способу и прямым синтезом.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса получения аммиачной селитры.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса получения мочевины.

Теоретические основы и аппаратурное оформление производства простого и двойного суперфосфата. Получение сульфата аммония – схема лабораторной установки, методика выполнения.

Силикаты. Виды, химический состав, свойства силикатных материалов, сырьевые источники для производства, значение в народном хозяйстве.

Керамика. Виды. Технология производства изделий из керамики.

Кирпич. Технология изготовления, оборудование, виды кирпичных изделий.

Стекло. Физико-химические основы и аппаратурное оформление процесса варки стекла. Способы изготовления изделий из стекла..

Вяжущие. Сырьё для производства. Технология и оборудование для производства извести.

Цемент. Сырьевые источники для получения цемента. Технологические основы и оборудование. Физико-химические основы процессов при твердении бетона, Виды изделий из бетона, перспективы развития отрасли.

Лабораторный способ получения стекла.

Электролиз. Законы Фарадея. Физико-химические основы процесса. Необходимые и достаточные условия для осуществления электролиза. Принципиальное устройство электролизёра.

Теоретические основы и аппаратурное оформление электролиза водного раствора хлорида натрия.

Теоретические основы и аппаратурное оформление электролиза расплава хлорида натрия.

Электрохимическое получение алюминия. Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса.

Электролиз водного раствора хлорида натрия в лабораторных условиях. Схема лабораторной установки. Электрохимические процессы. Методика расчёта выхода по току при получении водорода.

Металлургия. Способы производства металлов и сплавов. Сырьевые источники. Месторождения.

Чугун и сталь. Доменный процесс. Подготовка шихты. Агломерация.

Устройство домны. Физико-химические основы процесса. Продукты доменного производства.

Теоретические основы и аппаратурное оформление мартеновского производства.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса получения конверторной стали.

Разливка стали. Получение стали в электрических печах. Преимущества и недостатки различных способов получения стали.

Твёрдое топливо. Виды, элементный состав, происхождение, месторождения. Устройство топки для сжигания твёрдого топлива.

Коксование. Подготовка сырья. Устройство коксовой батареи. Технология коксохимического производства.

Улавливание коксового газа и его переработка.

Технический анализ твёрдого топлива – методика выполнения лабораторной работы.

Аналитическая оценка производства электрической и тепловой энергии, полученной на тепловых электростанциях с альтернативными способами производства энергии.

Нефть и её значение в народном хозяйстве. Состав нефти, её происхождение, Элементный состав. Месторождения. Экономика.

Подготовка нефти у переработке. Прямая гонка нефти.

Каталитический риформинг. Физико-химические основы процесса.

Крекинг. Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса.

Перегонка нефти – схема лабораторной установки, методика выполнения работы. Ректификация. Устройство и принцип работы ректификационной колонны.

Основной органический синтез. Связь его с нефтеперерабатывающей и коксохимической промышленностью. Производство водорода, синтез-газа конверсией метана.

Теоретические основы и аппаратурное оформление производства метанола.

Теоретические основы и аппаратурное оформление производства этилового спирта из пищевых продуктов. Получение этанола гидролизом древесины

Теоретические основы и аппаратурное оформление производства этилового спирта из этилена.

Промышленные способы получения уксусной кислоты. Теоретические основы и аппаратурное оформление.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса получения уксусной кислоты из карбида кальция в лабораторных условиях.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса производства полиэтилена.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса производства полипропилена.

Производство пластмасс.

Пиролиз древесины в лабораторных условиях Продукты перегонки. Методика выполнения работы.

Контроль и автоматическое регулирование параметров технологических процессов (температура, давление, концентрации реагентов и продуктов). Используемые для этих целей устройства, приборы, оборудование и принцип их действия.


8.2.2. Примерная тематика рефератов, курсовых работ:

1. Использование принципа Ле-Шателье в осуществлении химико-технологических процессов на примерах изучаемых производств.

2. Перспективы повышения энергоэффективности за счет использования в строительной отрасли новых теплоизоляционных материалов из минерального сырья.

3. Базальтовое волокно – теплоизоляционный материал 21-го века.

4. Строительство атомной электростанции на Томской земле – «за» и «против».

5. История становления Томского нефтехимического комбината и перспективы его развития.

6. Сибирский химический комбинат – вчера, сегодня, завтра…

7. Сырьевые богатства Томской области и перспективы их освоения.

6. Физико-химические основы технология получения ядерного горючего.

7. Технологическое обеспечение и аналитический контроль водоподготовки на Томской ГРЭС-2.

8. Повышение механической прочности при армировании ячеистого бетона базальтовыми волокнами.


8.2.3. Примерный перечень вопросов к экзамену:

Экзаменационные билеты составляются комбинацией трёх вопросов из нижеследующих трёх групп, включающих в свою очередь 19 вопросов каждая.

1 группа:

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса обжига колчедана.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса окисления аммиака.

Теоретические основы и аппаратурное оформление процесса поглощения

Прямая гонка нефти.

Комбинированный способ получения слабой азотной кислоты.

Специальная очистка обжигового газа в производстве серной кислоты контактным способом. Устройство электрофильтров и промывных башен.

Производство химических волокон. Их классификация, стадии процесса производства, применение.

Производство концентрированной азотной кислоты прямым синтезом.

Выплавка стали в мартеновских печах. Физико-химические основы мартеновского производства.

Производство этилового спирта гидролизом древесины.

Устройство домны. Физико-химичес