Министерство образования и науки РФ Пермский государственный технический университет Утверждаю

Министерство образования и науки РФ
Пермский государственный технический университет
Утверждаю
Проректор по учебной работе
_________ Н.Н. Матушкин
“____”____________2004 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине "Наукоемкие химические технологии"
Направление: 654900 -Химическая технология неорганических веществ и материалов
специальность- 250200 -Химическая технология неорганических веществ
Факультет: Химико - технологический
Кафедра: Технологии неорганических веществ
Курс: пятый
Семестр: девятый
Трудоемкость курса
119 часов
Аудиторные занятия
85 часов
в том числе:
лекции
51 час
практические и семинарские занятия
нет
лабораторные занятия
34 часа
Самостоятельная работа
68 часов
В том числе: курсовой проект
34 часа
Виды контроля: экзамен
9 семестр
Пермь - 2004 г.
2
Программа разработана в соответствии с государственными требованиями к
минимуму содержания и уровню подготовки дипломированных специалистов по
направлению 654900 - "Химическая технология неорганических веществ и материалов", специальности 250200 - "Химическая технология неорганических веществ".
Данная дисциплина является дисциплиной специализации учебного плана ГОС
второго поколения.
Программу составили:
доктор техн. наук, профессор
доктор техн. наук, профессор
Пойлов В.З.
Островский С.В.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Технологии неорганических
веществ “____”___________2004 г.
Заведующий кафедрой ТНВ,
доктор техн. наук, профессор____________________
Островский С.В.
3
1. Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
1.1. Цель преподавания дисциплины
Целью преподавания дисциплины является изучение студентами специальности
250200 - "Химическая технология неорганических веществ" изучение основных
направлений, методов и средств создания и реализации современных наукоемких
химических технологий.
1.2. Задачи изучения дисциплины
Предметом изучения данной дисциплины являются следующие объекты:

Основы маркетинга и маркетинговых исследований при освоении новой техники;

физико-химические основы получения твердых веществ с заданными свойствами;

химические технологии получения твердых веществ с заданными свойствами;

новые технологические решения в традиционных областях ТНВ;

новые технологии получения и применения катализаторов;

современные разработки в области энергосбережения.
В результате изучения дисциплины студент должен получить знания и умения в
соответствии со стандартом на образование. Студент должен:

знать содержание, основные принципы и функции маркетинга;

знать особенности, методы и принципы, используемые в технологии производств
твердых продуктов с заданными свойствами;

иметь навыки технологических расчетов процессов и аппаратов в технологии
твердых веществ с заданными свойствами;

уметь анализировать и обосновывать оптимальные параметры в технологии
твердых веществ с заданными свойствами;

знать основные новые технические решения в ТНВ и энергосбережении.
4
2. Содержание дисциплины
2.1. Наименование тем, их содержание, объём в часах лекционных занятий
(общий объем 51 час)
2.1.1. Основы маркетинга и маркетинговых исследований при освоении новой техники
на химических предприятиях (8 часов)
Современная функция маркетингасодержание, основные принципы, функции.
Система маркетинговых исследований. Исследование товарных рынков. Сегментация
рынка. Изучение потребителей. Моделирование поведения потребителя. Исследование
фирменной структуры рынка. Обеспечение качества и конкурентно способности
товаров.
2.1.2. Технологии получения твердых веществ с заданными свойствами (17 часов)
Актуальность и концепция развития технологий получения твердых веществ с
заданными свойствами. Характеристика свойств кристаллических веществ, подлежащих регулированию при получении минеральных удобрений, соды, солей и других
веществ. Связь строения кристаллической решетки со свойствами веществ. Связь
формы кристаллов с характеристиками продуктов. Плотность, порозность, адгезионные
и реологические свойства кристаллических веществ.
Химический, фазовый составы и свойства кристаллических продуктов (3 часа).
Химический и фазовый составы кристаллических продуктов. Дисперсные
свойства кристаллических веществ и габитус. Растворимость и термостойкость
веществ. Гигроскопичность и слеживание кристаллических продуктов. Гигроскопические свойства кристаллических продуктов, гигроскопическая точка, изотерма сорбции
и растворимость, скорость поглощения влаги, коэффициент гигроскопичности.
Слеживание кристаллических продуктов, причины потери сыпучести, способы
предотвращения слеживания, смерзаемость веществ.
Закономерности массовой кристаллизации хорошо растворимых веществ из растворов
(4 часа).
Образование зародышей и рост кристаллов. Способы увеличения выхода кристаллических продуктов при кристаллизации. Способы предотвращения загрязнения и
очистки кристаллов в процессе получения. Способы получения кристаллических
продуктов с заданной дисперсностью и возможности регулирования формы кристаллов
в процессе кристаллизации.
Закономерности химического осаждения малорастворимых веществ из растворов (4 часа).
Механизм и кинетика процесса осаждения, роста частиц, созревания, агломерации и перекристаллизации. Управление кинетикой процессов при химическом
осаждении за счет изменения скорости создания пересыщения, температуры,
изменения рН, регулирование свойств осадков.
Закономерности кристаллизации из расплавов (1 час).
Особенности зарождения и роста кристаллов из расплавов. Отверждение расплавов и получение гранул с заданными свойствами. Кристаллизация при высоких и
низких скоростях охлаждения. Технологии гранулирования продуктов с заданными
свойствами.
Основные типы технологических процессов в технологии твердых веществ (1 час).
Основные типы технологических процессов в технологии твердых веществ, их
важнейшие характеристики и особенности практического использования для получения
веществ с заданными свойствами.
2.1.3. Новые технические решения в ТНВ (8 часов)
Разработки в технологии серной кислоты и серы. Технология серной кислоты из
серы с применением повышенного давления и кислорода. Технологии серной кислоты
и серы при глубокой переработке нефти.
5
Разработки в технологии соединений связанного азота. Технология синтетического аммиака фирмы Kellog.
2.1.4. Новые технологи получения и применения катализаторов (8 часов)
Механохимические методы в производстве катализаторов. Применение нестационарного катализа в производстве серной кислоты. Исходные данные для разработки
нестационарного способа окисления диоксида серы. Математическое моделирование.
Экспериментальные исследования нестационарного способа окисления диоксида серы.
Рекомендации по использованию нестационарного способа окисления диоксида серы в
прмышленности.
2.1.5. Новые технические решения в энергосбережении (10 часов)
Применение вихревых труб в химической технологии. Физические основы вихревого эффекта. Вихревые аппараты для фазового и компонентного разделения смесей.
Промышленное применение вихревых аппаратов.
Применение тепловых труб в химической технологии. Принцип действия тепловых труб. Конструкции тепловых труб. Области применения тепловых труб, перспективы их расширения.
2.2. Перечень лабораторных работ (34 часов)
Лабораторные работы проводятся в виде исследований по индивидуальной тематике.
Тематика связана с направлениями НИР кафедры.
2.3. Перечень практических занятий (0 часов)
2.4. Курсовой проект (работа) (34 часа)
Бланк задания на курсовой проект прилагается.
2.5. Самостоятельная работа студентов (98 часов)
Самостоятельная работа студента включает работу над лекциями, подготовку к
практическим занятиям и выполнение исследований.
Учебно-методические материалы
Литература основная
1. Маркетинг/Под ред.акад. А.Н.Романова. М.:ЮНИТИ, 1996.-558 с.
2. Хамский Е.В. Кристаллические вещества и продукты. М., Химия, 1986.-222 с.
3. Вассерман И.М. Химическое осаждение из растворов. Л.: Химия, 1980.- 202
c.
4. Гельперин Н.И., Носов Г.А. Основы техники кристаллизации расплавов. М.,
Химия, 1975.-352 с.
5. Kaфаров В.В., Дорохов И.Н., Кольцова Э.М. Системный анализ процессов
химической технологии. Массовая кристаллизация из растворов и газовой фазы. М.:
Наука, 1983.
6. Tодес О.М., СебаллоВ.А., Гольцикер А.Д. Массовая кристаллизация из растворов. Л.: Химия, 1984.
7. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974. 408 с.
8. Васильев Б.Т., Отвагина М.И. Технология серной кислоты. М.: Химия, 1985. 384 с.
9. Гладких В.Л. Утилизация сероводородсодержащего газа и производство серы
процессом Клауса. Пермь, 2004.
10. Ammonia Technical Manual. Материалы ежегодных симпозиумов Американского Института Химических Инженеров (AIChE).1996-2003.
2.
6
11. Матрос Ю.Ш. Каталитические процессы в нестационарных условиях. Новосибирск: Наука, 1987.
12. Вихревые
аппараты/А.Д.Суслов,
С.В.Иванов,
А.В.Мурашкин,
Ю.В.Чижиков.  М.: Машиностроение, 1985.
13. Ю.П.Саламатов. Исследование и разработка пространственно-временной
модели эволюции технических систем (модель "бегущей волны идеализации") на
примере развития ТС "Тепловая труба", Красноярск, 2000 .