Теоретичні основи хіміко-технологічних процесів

Мета дисципліни:

формування у студентів основ теоретичних знань про протікання хіміко-технологічних процесів на електростанціях, в особливості в галузі водопідготовки, фізико-хімічних вимірювань при контролі за процесами на електростанціях..

Завдання дисципліни:
 
систематизувати знання та надати практичні навички при засвоєнні принципів наукового аналізу та методів впливу на хіміко-технологічні процеси на електростанціях;
засвоєння основних відомостей щодо надійних та наочних розрахунків хіміко-технологічних процесів на ТЕС;
набуття практичних навичок з проведення лабораторних експериментів з наступною обробкою результатів;
надання потрібних відомостей для здійснення аналізу та впливу на хід хіміко-технологічного процесу;
підготовка студентів до виконання кваліфікаційних робіт, тематика яких зв'язана із дослідженням та проектуванням систем обробки води на ТЕС.
 
 Основні результати навчання

Виявляти,  формулювати і  вирішувати інженерні  завдання у  теплоенергетиці; розуміти важливість нетехнічних (суспільство, здоров'я і безпека, навколишнє середовище, економіка і промисловість) обмежень.
Розуміти  основні  методики  проектування  і  дослідження  в  теплоенергетиці,  а також їх обмеження.
Вміти проводити розрахунки та надавати рекомендації, що до ефективної роботи систем теплоенергетичної галузі.
Знати і розуміти основні вимоги до теплоносіїв щодо теплоенергетичного обладнання.
 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; Кз – самостійні контрольні завдання; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Вступ. Предмет, обсяг та побудова курсу. Про історію розвитку, застосування та основні характеристики хіміко-технологічних процесів в умовах електростанцій.
ЛЗ 1. Приготування розчинів. Визначення концентрацій визначаємих компонентів
СРС. К.
 
2 тиждень
 
Л2. Хіміко-технологічний процес та його зміст, особливості ХТП в енергетиці, оцінка ефективності.
СРС. К.
 
3 тиждень
 
Л3. Загальні положення технології енергетики. Структура та основні завдання технології води та палива на електростанціях
ЛЗ 2. Принципи якісного та кількісного аналізу в хіміко-технологічних процесах.
СРС. Кз. К.
 
4 тиждень
 
Л4. Властивості чистої води. Властивості природної води
СРС. К.
 
5 тиждень
 
Л5. Елементи хімічної термодинаміки стосовно хіміко-технологічних процесів.
ЛЗ3. Дослідження розподілення речовини між двома незмішуючимися розчинами
СРС. К.
 
6 тиждень
 
Л6. Основні поняття та особливості хімічної термодинаміки. Нульовий початок т/д.
СРС. К.
 
7 тиждень
 
Л7. Термохімія. Енергетика хімічних процесів. Ентропія та її властивості. Другий та третій закони термодинаміки
ЛЗ 4. Визначення теплового ефекту хімічної реакції.
СРС. Кз. К.
 
8 тиждень
 
Л8. Внутрішня енергії системи, теплота, робота. Перший закон т/д
МКР1. СРС. К.
 
9 тиждень
 
Л9. Ізобарно-ізотермічний потенціал та ізохорно-ізотермічний потенціал – термодинамічні критерії рівноваги. Хімічний потенціал – критерій рівноваги відкритих систем.
ЛЗ 5. Дослідження рівноваги хімічної реакції в статичних умовах.
СРС. К.
 
10 тиждень
 
Л10. Механізм та швидкість хімічної реакції. Залежність швидкості хімічної реакції від концентрації реагуючих речовин та від температури.
Кз. СРС. К.
 
11 тиждень
 
Л11. Кінетична класифікація хімічних реакцій. Ознаки класифікації хімічних реакцій за кінетичним механізмом
ЛЗ 6. Дослідження кінетики хімічної реакції.
СРС. К.
 
12 тиждень
 
Л12. Види та властивості розчинів. Властивості рідких розчинів. Активність.
СРС. К.
 
13 тиждень
 
Л13. Властивості розчинів неелектролітів. Роль дифузії та осмосу у водопідготовці.
ЛЗ 7. Дослідження залежності швидкості хімічної реакції від температури та концентрації.
СРС. К.
 
14 тиждень
 
Л14. Властивості розчинів електролітів.
Захист ЛР.
СРС. Кз4. К.
 
15 тиждень
 
Л15. Реакція середовища в розчинах кислот, основ, солей.
МКР2.
СРС. К.
 
 
Індивідуальна робота
 
Виконується у вигляді рішення індивідуальних задач за тематикою лабораторних робіт.
 
Мета Кз:
 
Набуття загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, поглиблення теоретичних знань та  придбання практичних навичок визначення основних закономірностей хіміко-технологічних процесів на ТЕС.
 
3,7 тиждень
Отримання завдання. Виконання розрахунків: ефективності хіміко-технологічних процесів, складу теплоносіїв, зміни складу води в процесі обробки, теплового ефекту хімічної реакції.

10,14 тиждень
Отримання завдання. Розв'язання задач з розрахунку критеріїв рівноваги закритих та відкритих систем, швидкості хімічної реакції, розрахунку кінетичних характеристик хімічної реакції, залежності швидкості реакції від концентрації та температури.
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 46 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
 - підготовка до лекційних занять – 15 годин;
-  підготовка до лабораторних занять - 7 годин;
- виконання індивідуальних задач – 8 години;
- підготовка до заліку – 16 годин.
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи та 4 індивідуальних контрольних завдання.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (4 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 5 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.
 
Семестровий модуль № 1
 
Кз1. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 3 тиждень.
Кз2. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 7 тиждень.
ЛР 1, 2, 3, 4 – виконання та їх захист  - 10 балів.
МКР1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
 
Кз3. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 10 тиждень.
Кз4. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 14 тиждень.
ЛР 5, 6, 7 – виконання та їх захист  - 10 балів.
МКР2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни є залік.
 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
Залік отримують здобувачі вищої освіти, за сумарними результатами поточного контролю, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.
 
Якщо здобувач вищої освіти отримав недостатню кількість балів з навчальної дисципліни, формою підсумкового контролю якої є залік, він має право на перескладання дисципліни, яке проводиться у вигляді письмового тесту з усіх тематичних (змістовних) модулів дисципліни.

Складання/перескладання заліків організовується за встановленим навчально-методичним відділом розкладом.
 
 
Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Здобувач, який виконав не свій варіант завдання, не оцінюється.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання заліків – за встановленим деканатом розкладом.
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Під час розв’язання задач на МКР дозволяється користуватися хімічними довідниками.