ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МЕДНОГОРСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Методические указания и контрольные
задания для студентов заочников
по дисциплине: «Теоретические основы химической технологии»
для специальности:
240301 «Химическая технология неорганических веществ»
2009
Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине: «Теоретические основы химической технологии»
по специальности: 240301 «Химическая технология неорганических веществ»
Рецензенты Г.П. Мухаметова
Содержание
1 Введение 4
2 Тематический план 5
3 Содержание учебной дисциплины с
вопросами по самоконтролю 6
4 Выполнение контрольной работы 10
5 Оформление контрольной работы 11
6 Задания для контрольной работы 12
7 Перечень лекций 17
8 Перечень практических работ 17
9 Перечень рекомендуемой литературы для изучения 18
Введение
Рабочая программа учебной дисциплины «Теоретические основы химической технологии» разработана в соответствии государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности среднего профессионального образования технического профиля 240301 – Химическая технология неорганических веществ.
Учебная дисциплина «Теоретические основы химической технологии» является общепрофессиональной, устанавливающей базовые знания для усвоения специальных дисциплин, получения профессиональных знаний и умений.
В результате изучения учебной дисциплины студент должен:
иметь представление:
- о взаимосвязи учебной дисциплины «Теоретические основы химической технологии» с другими общепрофессиональными и специальными дисциплинами;
- о роли и значении химической технологии в химическом балансе народного хозяйства;
- о прикладном характере учебной дисциплины;
- о тенденции развития химической промышленности;
- о путях снижения себестоимости и повышения качества химической продукции;
- о ресурсо- и энергосберегающих технологиях;
знать:
- основные закономерности химико-технологических процессов;
- взаимосвязь параметров химико-технологического процесса и влияние их изменения на качественные и количественные показатели конкретного процесса;
уметь:
- изображать и описывать технологическую схему;
- выполнять эскизный чертеж основного оборудования; выполнять материальные и энергетические расчеты конкретного вида оборудования и химико-технологического процесса;
- обосновывать целесообразность выбранной технологической схемы и конструкции оборудования для конкретного химико-технологического процесса с учетом приоритета ресурсо- и энергосберегающих технологий.
В дисциплине рассматриваются:
- общие закономерности протекания химико-технологических процессов (ХТП), основные показатели ХТП, их влияние на выход готового продукта;
- типы химико-технологических систем, движение материальных и тепловых потоков, аппаратурное оформление химико-технологических процессов производства серной и азотной кислот.
Для закрепления теоретических знаний и развития у студентов умений и навыков предусмотрены практические занятия и выполнение контрольной работы, которые призваны побуждать студентов к дискуссии и самостоятельному поиску справочной литературы.
Для проверки знаний студентов в конце изучения каждой темы проводится рубежный контроль.
Итоговая форма контроля: - экзамен.
| Наименование разделов и тем | Количество аудиторных часов при заочной форме обучения | |||||
| общее | теория | практика | ||||
| Введение | 1 | |||||
| Раздел 1. | Закономерности химико-технологических процессов | 12 | 8 | 4 | ||
| Тема 1.1. | Основные характеристики химико-технологических процессов | 3 | 2 | 1 | ||
| Тема 1.2. | Гомогенные и гетерогенные химико-технологические процессы | 6 | 4 | 2 | ||
| Тема 1.3. | Основные характеристики реакторов | 3 | 2 | 1 | ||
| Раздел 2. | Химико-технологические системы | 21 | 15 | 6 | ||
| Тема 2.1. | Типы химико-технологических систем | 4 | 3 | 1 | ||
| Тема 2.2. | Производство основных продуктов неорганического синтеза (Н2SО4, NН3, HNОз) | 17 | 12 | 5 | ||
| Всего по дисциплине: |
34 | 24 | 10 | |||
Содержание учебной дисциплины с вопросами по самоконтролю
Основные знания и умения студентов
ВВЕДЕНИЕ
Значение химической промышленности для народного хозяйства. Взаимосвязь химической промышленности с другими отраслями народного хозяйства. Основные направления развития химической технологии. Качество и себестоимость химической продукции. Ресурсе- и энергосберегающие технологии.
Раздел 1 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕС-КИХ ПРОЦЕССОВ
Студент должен:
знать:
- классификацию химико-технологических процессов;
- применение принципа Ле-Шателье в химической технологии при анализе статики и динамики химико-технологического процесса;
- взаимосвязь параметров химико-технологического процесса и влияние их изменения на смещение равновесия;
уметь:
- определять расходные коэффициенты по сырью и энергии;
- выбирать оптимальные условия проведения химико-технологического процесса.
Вопросы для самоконтроля:
1 Классификация химико-технологических процессов (ХТП).
2 Основные показатели химико-технологического процесса.
3 Материальный и тепловой балансы.
4 Термодинамические характеристики химических процессов.
5 Стадии химико-технологических процессов, основная стадия.
6 Принцип Ле-IIIателье.
7 Взаимосвязь равновесных выходов, концентраций, степеней превращения и констант равновесия.
8 Факторы, обеспечивающие повышение равновесных выходов и степеней превращения.
1 Составление материального и теплового баланса по реакции.
2 Определение выхода готового продукта с учетом концентрации исходных веществ.
3 Расчет константы равновесия и скорости реакции по заданным условиям.
Студент должен:
знать:
- закономерности гомогенных и гетерогенных, каталитических и не- каталитических химико-технологических процессов;
уметь:
- обосновывать выбор катализатора;
- рассчитывать константу равновесия и скорость реакции;
- выбирать оптимальные условия проведения химико-технологического процесса.
Вопросы для самоконтроля:
1 Характеристика гомогенных и гетерогенных, обратимых и необратимых химико-технологических процессов.
2 Стадии химико-технологических процессов, основная стадия.
3 Катализ. Механизм действия катализаторов.
4 Факторы, влияющие на скорость химико-технологического процесса и выход продукта.
1 Обоснование выбора катализатора для конкретного химико-технологического процесса.
2 Расчет константы равновесия и скорости реакции для заданных условий.
3 Подбор параметров химико-технологического процесса, обеспечивающих максимальный выход готового продукта.
Тема 1.3 Основные характеристики реакторов
Студент должен:
знать:
- классификацию реакторов по периодичности и непрерывности действия, режиму движения реагентов, тепловому и температурному режимам;
уметь:
- выбирать конструкцию реактора для конкретного химико-технологического процесса;
- выполнять упрощенную схему реактора;
- рассчитывать материальный и тепловой балансы реактора.
Вопросы для самоконтроля:
1 Требования, предъявляемые к реакторам.
2 Коэффициент заполнения реакторов.
3 Взаимосвязь производительности и интенсивности со степенью превращения и скоростью химико-технологического процесса.
4 Классификация реакторов. Типичные промышленные реакторы периодического и непрерывного действия.
5 Принцип организации теплообмена. Сравнительный анализ технологических режимов.
6 Материальный и тепловой баланс реактора.
1 Обоснование выбора конструкции реактора для конкретного химико-технологического процесса.
2 Расчет материального и теплового баланса реактора по заданию. Выполнение эскиза реактора с указанием направления движения материальных и энергетических потоков.
Студент должен:
знать:
- определение и структуру химико-технологических систем;
- основные направления совершенствования химико-технологических систем;
уметь:
- читать технологическую схему;
- моделировать простейшую химико-технологическую систему;