Загальна хімічна технологія 2
Мета вивчення дисципліни: поглиблення, поширення та узагальнення отриманих теоретичних знань з основних технологічних процесів хімічних виробництв, а також з суміжних галузей, що забезпечують хімічну промисловість; розвиток інженерно-технологічного мислення під час аналізу загальних закономірностей хімічних перетворень як фундаментальної основи для вивчення хіміко-технологічних систем і дослідження хімічного виробництва як системи взаємозалежних потоків елементів і процесів. Поряд з фізико-хімічними, технологічними та технічними рішеннями окремих виробництв, розглядаються питання сучасних тенденцій розвитку цих підприємств та галузей, інтенсифікації та модернізації процесів, розвитку екологічно чистих та маловідходних технологій, створенню енерго- і матеріалозберігаючих виробництв.
Практичне значення та використання отриманих знань: розуміння перспективності нової технологічної ідеології, яка ґрунтується на системному підході, що розглядає в єдності фізико-хімічний, фізико-математичний, інженерно-технічний, економічний, екологічний та соціальний аспекти організації хімічного виробництва; розуміння основних методів інтенсифікації технологічних процесів на основі законів хімічної кінетики; розуміння принципів організації та функціонування апаратних засобів у основних традиційних хімічних технологіях; розуміння теоретичних основ і технологій найважливіших продуктів хімічного виробництва, вміння обґрунтувати вибір раціональних технічних рішень та оптимальних технологічних параметрів для їх практичної реалізації; навички розрахунків основних показників ХТС, матеріальних та енергетичних балансів; синтез та аналіз альтернативних варіантів нових технологічних схем, інтенсифікації і модернізації хімічних виробництв.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1. "Сировинна база хімічних виробництв. Збагачення та розділення твердофазової сировини".
Лекція 2. "Методи збагачення рідкофазової сировини та розділення рідин. Методи розділення газових сумішей. Вода, повітря та енергія у хімічній промисловості".
Лекція 3. "Технологія амоніаку".
Лекція 4. "Виробництво нітратної кислоти".
Лекція 5. "Виробництво фосфорних добрив та фосфатної кислоти".
Лекція 6. "Виробництво азотних, калійних та комплексних добрив".
Лекція 7. "Виробництво сульфатної кислоти та кальцинованої соди".
Лекція 8. "Виробництво гідрогену хлориду та хлоридної кислоти".
Лекція 9. "Виробництво кераміки та скла".
Лекція 10. "Виробництво в'яжучих матеріалів".
Лекція 11. "Хімічне перероблення твердих палив та природних газів".
Лекція 12. "Перероблення нафти".
Лекція 13. "Дегідрогенування карбоногідрогенів та процеси гідрування".
Лекція 14. "Гідратація та окиснення карбоногідрогенів".
Лекція 15. "Виробництво та перероблення полімерів та композитів".
Практичні заняття
Практичне заняття №1. "Розрахунки технологічних показників хімічних виробництв".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків складу газових сумішей.
Практичне заняття №2. "Розрахунки витратних коефіцієнтів, ступеня перетворення та виходу продукту".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків теоретичних та практичних витратних коефіцієнтів хімічних виробництв, ступеня перетворення та виходу цільового продукту.
Практичне заняття №3. "Розрахунок матеріального балансу гомогенних ХТП".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички складання матеріальних балансів гомогенних ХТП.
Практичне заняття №4. "Розрахунок матеріального балансу гетерогенних ХТП".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички складання матеріальних балансів гетерогенних ХТП.
Практичне заняття №5. "Розрахунок енергетичного балансу ХТП".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички складання енергетичних балансів ХТП.
Практичне заняття №6. "Сировинна база хімічних виробництв".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків складу сировини хімічних виробництв після процесів її збагачення.
Практичне заняття №7. "Технологія амоніаку та нітратної кислоти".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків основних показників та складання матеріальних балансів у виробництвах амоніаку та нітратної кислоти.
Практичне заняття №8. "Технологія фосфорних добрив".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків основних показників та складання матеріальних балансів у виробництвах фосфорних добрив.
Практичне заняття №9. "Технологія азотних добрив".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків основних показників та складання матеріальних балансів у виробництвах азотних добрив.
Практичне заняття №10. "Виробництво сульфатної кислоти".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків основних показників та складання матеріальних балансів окремих стадій у виробництві сульфатної кислоти.
Практичне заняття №11. "Виробництво хлоридної кислоти та кальцинованої соди".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків основних показників та складання матеріальних балансів у виробництвах хлоридної кислоти та соди.
Практичне заняття №12. "Технологія силікатів".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків складу шихти (модулів, коефіцієнту насичення) для одержання силікатних матеріалів заданих характеристик.
Практичне заняття №13. "Технологія основної органічної хімічної продукції".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків основних показників та складання матеріальних балансів у виробництвах основної органічної хімічної продукції.
Практичне заняття №14. "Технологія основної органічної хімічної продукції".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків основних показників та складання матеріальних балансів у виробництвах основної органічної хімічної продукції.
Практичне заняття №15. "Технологія основної органічної хімічної продукції".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків основних показників та складання матеріальних балансів у виробництвах основної органічної хімічної продукції.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Курсова робота
Мета курсової роботи – є більш глибоке засвоєння лекційного матеріалу, розвиток технологічного мислення і придбання професійних навичок розроблення та аналізування хімічної і технологічної концепцій виробництва цільового продукту – головних етапів в процесі проектування нових і модернізації діючих підприємств.
Здобувач отримує завдання на першому в семестрі практичному занятті.
Курсова робота містить 25-30 сторінок, включаючи графічну частину – 2 аркуша формату А4. Кількість розділів – 5.
Змістова послідовність виконання курсової роботи:
1. Розроблення хімічної концепції виробництва цільового продукту та складання хімічної схеми прийнятого до розроблення варіанта.
2. Розроблення технологічної концепції виробництва цільового продукту та складання принципової технологічної схеми.
3. Опис фізико-хімічних основ процесу виробництва.
4. Розрахунок матеріального балансу.
5. Обґрунтування вибору типу основного апарата, складання апаратурно-технологічної схеми з її коротким описом.
Захист курсової роботи – протягом останнього навчального тижня семестру.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 6-ти індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання кожного індивідуального поточного завдання оцінюється у 7 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та виконуються у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 29 балів.
3) курсової роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє здобувачу отримати доступ до екзамену становить 60 балів.
ПРН2. Коректно використовувати у професійній діяльності термінологію та основні поняття хімії, хімічних технологій, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі.
ПРН3. Знати і розуміти механізми і кінетику хімічних процесів, ефективно використовувати їх при проєктуванні і вдосконаленні технологічних процесів та апаратів хімічної промисловості.
ПРН5. Розробляти і реалізовувати проєкти, що стосуються технологій та обладнання хімічних виробництв, беручі до уваги цілі, ресурси, наявні обмеження, соціальні та економічні аспекти та ризики.
ПРН9. Забезпечувати безпеку персоналу та навколишнього середовища під час професійної діяльності у сфері хімічної інженерії.
ПРН21. Розуміти сучасні технології хімічних виробництв та тенденцій їх розвитку. Уміти розраховувати основні характеристики хіміко-технологічного процесу, виконувати матеріальні, теплові та конструктивні розрахунки, обирати раціональну схему виробництва продукту, оцінювати технологічну ефективність хімічних виробництв.
ПРН23. Уміти обґрунтувати прийняття раціональних технічних рішень на підставі принципів найкращого використання сировини, матеріалів та енергії, вирішувати проблеми утилізації та рекуперації відходів, обґрунтувати вибір оптимальних технологічних параметрів, виконувати необхідні розрахунки та обирати відповідні елементи технологічної апаратури та спеціального оснащення.