Календарно - тематический план по предмету Теоретические основы химической технологии.
рабочая программа по химии на тему

Всего часов

Теоретические

Практические

Контрольные работы

Самостоятельные работы

54 час

2 Семестр – 26 час

2 Семестр – 28 час

2 Семестр – 2 час

27 час

№№

зан – ия

Наименование разделов, тем по программе, тем отдельных занятий

Кол-во  

час.

Календар. Сроки изучения тем

Вид занятия

Методическое и материаль ное обеспечение занятия, Интернет ресурс.

Задания для обучающихся

1

2

3

4

5

6

7

1

Введение.  Предмет теоретические основы химической технологии. Основные направления развития химической техники и технологии. Качество и себестоимость химической продукции. . 

1

20

лекция

[2], с.9-15

Самостоятельная работа обучающихся:

Теория химического строения веществ, основные положения теории.

Химическая промышленность, современные направления развития химической промышленности.

1

Раздел 1.      Теоретические основы  и аппаратурное оформление процессов химического превращения веществ

Тема 1.1        Химическое превращение веществ, его составляющие и их основные характеристики

2

Тема 1.1.1 Понятие, структура, классификация, основные показатели химико-технологического процесса (ХТП). Стадии ХТП. Факторы, обеспечивающие выход целевого продукта.

1

20

лекция

Структурные схемы ХТП.

[2], c.32-41

[1], c.5-13

3

Тема 1.1.2  Практическое занятие № 1

Составление материального и теплового балансов ХТП по реакции. Расчет  материальных показателей ХТП.

2

20

Практич.

Индивидуальное задание.

Информационный плакат с расчётными формулами.

[1], c.13-17

[2], c.35-43

[2], c.35-41

4

Тема 1.1.3 Практическое занятие № 2

Расчет энергии Гиббса, как критерия движущей силы химико-технологического процесса.

Схема изменения энергии Гиббса в химических процессах.

2

21

Практич.

Схема изменения энергии Гиббса в химических процессах.

[6], табл. 44, с. 72-89

[1], c.18-26

[2], c.82-84

                          Тема 1.2  Гомогенные и гетерогенные химико-технологические процессы (ХТП)

5

Тема 1.2.1 Гомогенные и гетерогенные каталитические и некаталитические ХТП. Стадии ХТП. Катализ. Механизм действия катализаторов.

2

22

Комб. Урок

Коллекция промышленных катализаторов.

Схема  механизма действия катализаторов гетерогенно-каталитических ХТП.

[1], c.33-45, 63-82,

82-88

[2], c.3-17

[1], c.76-82

6

Тема 1.2.2 Практическое занятие  № 3

Подбор катализаторов для конкретного ХТП.

Расчёты объема катализатора. Определение оптимальных условий проведения ХТП.

2

22

Практич.

Образцы катализаторов.

[4], c.124-130

[3], c171-177

[1], c.63-82

[1], c.51-58

[2], c.67-71

7

Тема 1.2.3 Практическое занятие № 4

Расчеты материального и теплового балансов ХТП.

2

23

Практич.

Структурные схемы ХТП.

[1], c.29-31

[2], c.67-71

[3], c.150-151

[1], c.13-17

                       Тема 1.3    Реакционные аппараты и элементы их расчета

8

Тема 1.3.1 Химические реакторы, их классификация. Основные показатели работы реакторов. Реакторы гомогенных ХТП. Теплообменные аппараты. Основное уравнение теплопередачи.

2

24

Комб. Урок

Схемы реакторов: идеального смешивания, идеального вытеснения, противоточного и комбинированного типов.

[1], c.89-93

[2], c.120-123

9

Тема 1.3.2 Практическое занятие № 5 

Моделирование и изображение реакторов. Выбор реактора для конкретного ХТП. Определение времени проведения процесса.

2

24

Практич.

Схемы  реакторов гомогенных ХТП.

[1], c.89-91, 102-103

[2], c.122-124

10

Тема 1.3.3  Реакторы гетерогенно-каталитических процессов.  Выпарные аппараты, их конструкция, применение. Основное расчетное уравнение для выпарных аппаратов.

2

25

Комб. Урок

Схемы:

Реакторы  взвешенного и стационарного состояния катализатора

Реакторы гетерогенно-каталитических процессов с подводом  или отводом теплоты

[1], c.91-98

[2], c.135-150

11

Тема 1.3.4 Практическое занятие № 6

Моделирование и изображение реакторов гетерогенных ХТП по краткому описанию. Расчеты основных размеров реакторов и процессов выпаривания.

2

26

Практич.

Схемы реакторов  гетерогенно-каталитических процессов ХТП.

Схема выпарного аппарата.

[1], c.102-103

[2], c.120-122,

135-145

12

Тема 1.3.5 Практическое занятие № 7

Расчеты материального и теплового баланса реактора.

2

26

Практич.

Схемы реакторов с теплообменом через стенки реакционной зоны

[1], c.103-105

[5], c.7-12, 60-62

Раздел 2 Химико-технологические системы (ХТС)

Тема 2.1 Типы химико-технологических систем

13

Тема 2.1.1 Общая характеристика ХТС. Способы отображения, структуры ХТС.

Работа ХТС с различными типами технологических связей аппаратов.

1

27

Комб. Урок

Демонстрация схем  ХТС с различными типами технологических связей аппаратов.

[1], c.136-144

[2], c.152-158

14

Тема 2.1.2 Контрольная работа № 1

По темам: 1.1 Химическое превращение веществ, его составляющие и их основные             характеристики

1.2 Гомогенные и гетерогенные химико-технологические процессы (ХТП)

1.3 Реакционные аппараты и элементы их расчета

1

27

Контроль и обобщение знаний

15

Тема 2.1.3 Практическое занятие № 8

Описание предложенной аппаратурно-технологической схемы. Изображение технологической схемы по спецификации технологического оборудования.

2

28

Практич.

Технологические схемы ХТС с различными технологическими связями аппаратов.

[1], c.144-147

[2], c.160-162

[1], c.161-162

Тема 2.2 Производство основных продуктов неорганического и органического синтеза

16

Тема 2.2.1 Общие сведения о серной кислоте. Теоретические основы ХТП производства серной кислоты из серы. Аппаратурное оформление ХТП производства серной кислоты.

2

28

Комб. урок

Схемы:

1. Информационный плакат “Области применения серной кислоты”.

2.Двухступенчатой печи получения  оксида серы IV.

3.Узла абсорбции оксида серы (VI).

[1], c.150-154

[2], c.177-180,

183-190  

17

Тема 2.2.2 Практическое занятие № 9

Расчет материального и теплового баланса контактного аппарата ХТП производства серной кислоты.

2

29

Практич.

1.Образцы промышленных катализаторов.

2.Схема реактора

3.Схема механизма окисления  оксида серы (IV) в оксид серы (VI)

[5], c.60-62

[2], c.142-143

[1], c.151-154

[2], c.142-143

18

Тема 2.2.3 Практическое занятие № 10

Составление и описание технологической схемы ХТС производства серной кислоты из серы.. Основные направления интенсификации серно-кислотных производств.

2

30

Практич.

Технологическая схема производства серной кислоты из серы.

[1], c.161-162

[2], c.192-193

[2], c.192-193

19

Тема 2.2.4 Общие сведения об аммиаке. Теоретические основы ХТП производства азотно-водородной смеси (АВС). Аппаратурное оформление ХТП получения АВС.

2

30

Комб. урок

Информационный плакат ”Области применения аммиака”.

Схемы реакторов конверсии природного газа и оксида углерода (II).

[1], c.165-167

[2], c.193-199

[1], c.168-171

[2], c.196-199

20

Тема 2.2.5 Теоретические основы ХТП синтеза аммиака. Промышленный реактор синтеза аммиака. Технологическая схема синтеза аммиака при среднем давлении.

2

31

Комб. урок

1.Промышленные катализаторы получения аммиака

2.Схема реактора синтеза аммиака

3.Технологическая схема синтеза аммиака при среднем давлении

[1], c.168-171

[2], c.199-203

[1], c.168171

21

Тема 2.2.6 Практическое занятие № 11

Расчет материального и теплового балансов колонны синтеза аммиака. Обоснование конструкции реакционного аппарата.

2

32

Практич.

Схема реактора синтеза аммиака.

[2], c.202-203

22

Тема 2.2.7 Практическое занятие № 12

Описание предложенной аппаратурно-технологической схемы. Изображение технологической схемы по краткому описанию аппаратурной части схемы.

2

32

Практич.

Технологические схемы:

1.Синтеза аммиака без спецификации.

2.Синтеза аммиака без указания направления движения материальных и тепловых потоков.

[1], c.170-171

[2], c.202-203

[2], c.203-205

23

Тема 2.2.8 Общие сведения об азотной кислоте. Сырьевая база производства азотной кислоты. Теоретические основы производства азотной кислоты методом контактного окисления аммиака. Аппаратурное оформление ХТП.

2

33

Комб. урок

Информационный плакат “Области применения азотной кислоты”.

Схема  промышленного контактного аппарата окисления аммиака ХТП получения азотной кислоты.

[1], c.172-175

[2], c.205-209

[1], c.172-175

[2], c.207-209

24

Тема 2.2.9 Теоретические основы окислительных и абсорбционных процессов в производстве азотной кислоты. Технологическая схема ХТП производства концентрированной азотной кислоты. Аппаратурное оформление.

2

34

Комб. урок

Информационный плакат “Технико-экономические показатели различных установок производства азотной кислоты”.

Технологическая схема производства концентрированной азотной кислоты.

[1], c.173-181

[2], c.210-212

[1], c.175-180

[2], c.212-215

25

Тема 2.2.10 Практическое занятие № 13

Изображение технологической схемы производства азотной кислоты. Краткое описание технологической схемы. Расчет материального баланса реактора по заданию.

2

35

Практич.

Технологические схемы производств: разбавленной и  концентрированной азотной кислоты.

[1], c.179-181

[2], c.212-214

[1], c.179-181

26

Тема 2.2.11 Общие сведения о метаноле. Сырье для синтеза. Физико-химические основы ХТП синтеза метанола из оксида углерода и водорода. Технологическая схема, аппаратурное оформление ХТП синтеза метанола.

1

35

Комб. урок

Технологическая схема получения метанола из синтез-газа.          

[1], c.224-226

[2], c.249-252

[2], c.246-248

[1], c.226-227

27

Тема 2.2.12 Контрольная работа № 2

По теме: 2.2 Производство основных продуктов неорганического и органического синтеза.

1

36

Контроль и обобщение знаний

28

Тема 2.2.13 Практическое занятие № 14

Описание предложенной аппаратурно-технологической схемы, с обоснованием направления движения материальных и тепловых потоков (по заданию). 

Расчет теплового баланса реактора синтеза метанола.

2

36

Практич.

Схема реактора синтеза метанола.

[1], c.103-105,

224-226

[1], c.224-226

29

Тема 2.2.14 Общие сведения об этаноле. Сырье для синтеза. Физико-химические основы ХТП синтеза этанола гидратацией этилена. Технологическая схема, аппаратурное оформление ХТП синтеза этанола.

2

37

Комб. урок

Технологическая схема получения этанола гидратацией этилена.

[2], c.263,

266-268

[2], c.266-268

30

Тема 2.2.15  Дифференцированный зачет

2

37

Контроль знаний

                                                                                    Основные    источники

№ п/п

Наименование

Автор

Издательство, год.

1.

Теоретические основы химической технологии

Москвичёв М.Г. и др.

М. Академия,  2005

2.

Основы химической технологии

Сороко В.Е. и др.

Л. Химия, 1986

3.

Физическая и коллоидная химия

Ахметов Б.В. и др.

Л. Химия,  1986

4.

Задачи и упражнения по физической и коллоидной химии

Ахметов Б.В. и др.

Л. Химия,  1989

5.

Расчёты химико-технологических процессов

Мухлёнов В.П.

Л. Химия,  1982

6

Краткий справочник физико-химических величин

Под ред. А.А.Равделя

Л. Химия,  1983

1

Структурные схемы ХТП.

2

Схема изменения энергии Гиббса в химических процессах.

3

Схемы изображающие механизм действия катализаторов гетерогенно-каталитических ХТП.

4

Схемы реакторов: идеального смешивания, идеального вытеснения, противоточного и комбинированного типов.

5

Схемы реакторов гомогенных ХТП.

6

Схема реакторов  взвешенного и стационарного состояния катализатора

7

Схема реакторов гетерогенно-каталитических процессов с подводом  или отводом теплоты

8

Схемы реакторов с теплообменом через стенки реакционной зоны.

9

Схема выпарного аппарата.

10

Технологические схемы ХТС с различными технологическими связями аппаратов.

11

Схема двухступенчатой печи получения высококонцентрированного оксида серы (IV)

12

Схема узла абсорбции оксида серы (VI)

13

Информационный плакат “Области применения серной кислоты”

14

Схема контактного аппарата ХТП производства серной кислоты.

15

Схема механизма гетерогенно-каталитического процесса окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI)

16

Технологическая схема производства серной кислоты из серы.

17

Информационный плакат ”Области применения аммиака”.

18

Схемы реакторов конверсии природного газа и оксида углерода (II).

19

Схема реактора синтеза аммиака

20

Технологическая схема синтеза аммиака при среднем давлении

21

Схема синтеза аммиака без спецификации

22

Схема синтеза аммиака без указания направления движения материальных и тепловых потоков

23

Информационный плакат “Области применения азотной кислоты”.

24

Схема  промышленного контактного аппарата окисления аммиака ХТП получения азотной кислоты

25

Информационный плакат “Технико-экономические показатели различных установок производства азотной кислоты”.

26

Технологическая схема производства концентрированной азотной кислоты.

27

Технологические схемы производства разбавленной  азотной кислоты.

28

Технологическая схема получения метанола из синтез-газа.      

29

Схема реактора синтеза метанола

      30

Технологическая схема получения этанола гидратацией этилена.

31

Схема реактора синтеза этанола гидратацией этилена.

32

Коллекция промышленных катализаторов в получении серной и азотной кислот.