7.перечень рекомендуемой литературы

Рабочая программа
учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета: ХТ
_________ В. М. Погребенков
_____ _2008 г.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Рабочая программа для направления 240100 «Химическая технология и биотехнология», специальности 240100.09 «Химическая технология топлива и газа».
Факультет Химико-технологический (ХТФ)
Обеспечивающая кафедра Химической технологии топлива (ХТТ)
Курс 5
Семестр 10
Учебный план набора 2008 года с изменениями __________года
Лекции
Практические занятия
Всего аудиторных занятий
Самостоятельная (внеаудиторная)
Работа
Общая трудоемкость
Экзамен в 10 семестре
36
36
72
часов (ауд.)
часов (ауд.)
часа
90___________часов
162__________часа
2008 г.
Рабочая программа
учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
Предисловие
1.
Рабочая программа составлена на основе ОС ТПУ по направлению
240100 «Химическая технология и биотехнология», специальности 240100.09
«Химическая технология топлива и газа», утвержденного
,и
РАССМОТРЕНА И ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры «Химической технология топлива и химической кибернетики» 31.08.2009 г., протокол №7.
2. Разработчик
профессор кафедры ХТТиХК
А.В. Кравцов
3. Зав. обеспечивающей кафедрой ХТТиХК
А.В. Кравцов
4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом, и соответствует действующему плану.
Зав. выпускающей кафедры
Кравцов А.В.
Аннотация
Специальные главы физической химии
240100.09 (м)
Каф. ХТТиХК ХТФ
Профессор, д.т.н. Кравцов Анатолий Васильевич
Тел. (3822)415443, E–mail: chtd@tpu.ru
Цель:
Получить знания, по дополнительным разделам физической химии, важным при изучении процессов нефтепереработки и нефтехимии.
Содержание:
Вычисление термодинамических величин, теория гетерогенного катализа,
химическая теория катализа, научные основы подбора катализаторов, кинетические закономерности гомогенных и гетерогенных химических процессов,
макрокинетика гетерогенных каталитических реакций, основы производства
промышленных катализаторов.
Курс 5 (10 семестр – экзамен)
Всего 162 часа, в т.ч. Лк – 36 часа, Практические занятия – 36 часов.
1 Цели и задачи учебной дисциплины
На всех этапах разработки, исследования, проектирования, эксплуатации
химических процессов переработки углеводородов и их производных
необходимо проведение термодинамического анализа для выявления
целесообразной области режимов осуществления процесса и его возможной
глубины, определения энергозатрат, поиск путей интенсификации.
Кинетические данные в органических реакциях необходимы при
разработке новых промышленных процессов, в проектных расчетах, при
создании систем автоматического управления действующими производствами.
Для гетерогенно-каталитических промышленных реакций наиболее полезна
информация о промежуточных стадиях, на основании которой можно выбрать
надежные формы кинетических уравнений; значений кинетических параметров
следует уточнять поисковыми методами, на основе литературных или
экспериментальных данных. При этом нужно учитывать влияние дезактивации
катализатора.
Студент должен иметь представление:




о методах статистической термодинамики;
о теории гетерогенного катализа и теории химического катализа;
о научных основных подбора катализаторов;
о макрокинетики и гетерогенных каталитических реакциях;
 об основах производства промышленных катализаторов;
иметь опыт:
 по описанию кинетических закономерностей гомогенных и гетерогенных
химических процессов;
 оценки кинетических констант;
 выбора типа реактора и условий реализации промышленного процесса;
 по лабораторному исследованию промышленных катализаторов;
1.1. Перечень основных положений рассматриваемого курса.
Необходимо знать материалы дисциплин – физическая химия, системный
анализ процессов химической технологии, высшая математика, теоретические
основы химической технологии топлива.
2. Содержание теоретического раздела дисциплины (лекции 36 часов)
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
Введение. Термодинамика. Вычисление термодинамических величин методами статистической термодинамики. Примеры практического применения. (4 часа)
Теория гетерогенного катализа (4 часа)
Химическая теория катализа (4 часа)
Научные основы подбора катализаторов (4 часа)
Описание кинетических закономерностей гомогенных и гетерогенных
химических процессов. Оценка кинетических констант. Кинетические
модели процессов. Примеры. (6 часов)
Макрокинетика гетерогенных каталитических реакций. Устойчивость экзотермических реакций. Выбор типа реактора и условий реализации промышленного процесса. (6 часов)
Основы производства промышленных катализаторов. (4 часа)
Лабораторные исследования промышленных катализаторов. (4 часа)
3. Практические занятия (36 часа)
1. Регенерация катализаторов (18 часов)
a. Исследование процесса выжига кокса с поверхности катализатора (6
часов)
b. Исследование процесса оксихлорирования (6 часов)
c. Исследование процесса осернения катализатора (6 часов)
2. Тестирование катализаторов процессов нефтепереработки (18 часов
a. Процесса каталитического риформинга бензинов (6 часов)
b. Процесса изомеризации пентан-гексановой фракции (6 часов)
c. Процесса получения линейных алкилбензолов и бензосульфонатов (6
часов)
4. Программа самостоятельной познавательной деятельности
Самостоятельная (внеаудиторная) работа студентов состоит в проработке
лекционного материала, подготовке к контрольным заданиям и лабораторным
работам, выполнение индивидуальных заданий. Она составляет 90 часов и
включает следующие пункты:
1. Текущая проработка теоретического материала и материала для самостоятельной аудиторной работы (10 часов)
2. Подготовка по лекциям и методическим материалам к практическим
занятиям(20 часов)
3. Подготовка к рубежным контролям (20 часов)
4. Выполнение индивидуальных домашних заданий (40 часов)
Проработка лекционного материала контролируется предварительным
опросом материала и выполнением самостоятельных работ по дисциплине.
Подготовка к практическим занятиям контролируется опросом.
Эффективной формой самостоятельной работы является выполнение домашних заданий с элементами научных исследований.
Проработка лекционного материала контролируется предварительным
опросом материала и выполнением самостоятельных работ по дисциплине.
Эффективной формой самостоятельной работы является выполнение заданий с элементами научных исследований и подготовка индивидуального реферативного доклада.
5. Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины
При изучении дисциплины «Компьютерные моделирующие системы в
ХТ » используется рейтинговая система оценка знаний студентов. В течение
семестра студент может набрать 100 баллов.
Максимальная рейтинговая оценка (общий рейтинг ОР) дисциплины составляет 1000 баллов. В нее входят: 1) рейтинг лекций (РЛ) ; 2) рейтинг практических
работ (РПР); 3) рейтинг рубежного контроля (РРК); 4) рейтинг экзамена (РЭ).
Лекционный рейтинг -это оценка за посещение и участие в лекции. Оценка
лекции-10 балл. Посетив все лекционные занятия и участвуя в них , студенты
имеют максимальный РЛ 180 баллов.
Рейтинг практических работ (РПР) - это оценки за практические работы. Максимальная оценка одной работы 40 баллов. Выполняя все практические работы,
студенты имеют максимальный РЛР 600 баллов.
В семестре студенты выполняют 3 рубежных контроля, максимальный РРК равен 12 баллов.
В конце семестра подсчитывается рейтинг семестра (PC), максимальное
значение которого 900 баллов:
PC = РЛ+ РПР + РРК = 180 + 600 + 120 = 900.
Студент допускается к сдаче экзамена, если он полностью выполнил учебный план и если его рейтинг (PC) не менее 450 баллов
Максимальный рейтинг экзамена (РЭ) 100 баллов. Форму проведения экзамена - по билетам. Экзамен считается сданным, если его оценка не менее 50
баллов. Эта оценка суммируется с рейтингом семестра и подсчитывается общий
рейтинг: ОР = PC + РЭ.
Общий рейтинг переводится в оценку по соотношению:
500 -700 баллов - УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО 710 - 850 баллов
ХОРОШО
860-1000 баллов
ОТЛИЧНО
Если оценка экзамена менее 50 баллов, то экзамен считается не сданным, и
студент теряет рейтинг семестра.
Рейтинг поощряет активных студентов дополнительными баллами выполнение заданий повышенно! сложности. Преподаватель имеет право выставлять студенту оценку «отлично» без экзамен, а если рейтинг студента за семестр превышает 800 баллов
Контролирующие материалы
В соответствии с рейтинговой системой при изучении курса проводится 3
рубежные контрольные работы. Рубежные контроли проводятся в часы практических занятий в письменной форме и включают задания по теоретическим
разделам дисциплины с использованием практических заданий. Билеты рубежных контрольных работ составлены лектором Кравцовым А.В.
В контрольную работу № 1 входят следующие темы: термодинамика, теория гетерогенного катализа, химическая теории катализа (40 баллов).
В контрольную работу № 2 входят следующие темы: описание кинетических закономерностей гомогенных и гетерогенных каталитических процессов,
оценка кинетических констант, кинетические модели процесса, макрокинетика
гетерогенных каталитических реакций (40 баллов)
В контрольную работу №3 входят следующие темы: научные основы
подбора катализаторов, основы производства промышленных катализаторов,
лабораторные исследования промышленных катализаторов (40 баллов).
Итог изучения курса - экзамен проводится в период экзаменационной
сессии. Экзамен проводится в устном виде по билетам. Кравцова А.В., составлены экзаменационные билеты по курсу, куда включены теоретические вопросы и задачи по курсу .
6.Учебно-методическое обеспечение дисциплины
В каталоге НТБ ТПУ имеется более 14 наименований учебников и учебных пособий, которые могут быть использованы для изучения дисциплины
«Специальные главы физической химии». Кроме того, на кафедре ХТТ имеется
собственное методическое обеспечение дисциплины, которое включает:
1. Рабочая программа дисциплины, рейтинг-план и памятка студенту.
2. Задания для самостоятельной аудиторной работы.
3. Задания для рубежных, зачетных, итоговых контролей.
4. Индивидуальные домашние задания.
7.ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия: учебник для вузов —
5-е изд., испр. — М. : Высшая школа, 2003. — 527 с.
2. Крылов О.В. «Гетерогенный катализ», М., ИКЦ «Академкнига», 2004 г.
3. Боресков Г.К. «Гетерогенный катализ», М., Изд. «Наука», 1988 г.
4. Байрамов В. М. Основы химической кинетики и катализа : учебное пособие — М. : Академия, 2003. — 253 с.
5. Слинько. М. Г.Основы и принципы математического моделирования каталитических процессов — Новосибирск : Изд-во Института катализа СО
РАН, 2004. — 487 с.
6. Иоффе И. И., Решетов В. А., Добротворский А. М. Гетерогенный катализ;
Физико-химические основы — Л.: Химия, 1985. — 224 с.
7. Бажин Н. М., Иванченко В. А., Пармон В. Н. Термодинамика для химиков: учебник для вузов. — М. : Химия, 2000. — 408 с.
7.2 Дополнительная:
1. Карапетьянс М.Х. «Химическая термодинамика». М. Изд. «Химия». 1975
г.
2. Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. «Физическая химия», 1968 г.
3. Лавров Н.В., Коробов В.В., В.И. Филиппова «Термодинамика реакций газификации и синтеза газов», М., Изд. АНССР, 1960 г.
4. Петренко И.Г., В.И. Филиппова, «Термодинамика реакций кислородсодержащих органических соединений алифатического ряда», М., Изд.
«Наука», 1970 г.
5. Буянов Р. А. Закоксование катализаторов — Новосибирск : Наука : Сиб.
отд-ние, 1983. — 207 с.
6. Сборник «Научные основы подбора катализаторов гетерогенных каталитических реакций», М., Изд. «Наука», 1966 г.
7. Киперман С.Л. «Введение в кинетику гетерогенных каталитических реакций», М., Изд. «Наука», 1964 г.
7.3. Методические указания
1. Кравцов А.В., Иванчина Э.Д., Галушин С.А., Полубоярцев Д.С. Системный анализ и повышение эффективности нефтеперерабатывающих производств методом математического моделирования: Учебное пособие –
Томск: Изд-во ТПУ, 2004. – 170 с.
2. Ивашкина Е.Н., Юрьев Е.М., Кравцов А.В., Иванчина Э.Д. Программа
для прогнозирования активности и стабильности катализаторов дегидрирования и гидрирования производства ЛАБ-ЛАБС: Методические указания к лабораторной работе для студентов химико-технологического факультета – Томск: Изд-во Томского политехнического университета,
2008. – 30 с. – на кафедре ХТТ
3. Чеканцев Н.В., Иванчина Э.Д. Мониторинг и прогнозирование работы
промышленных установок изомеризации: Методические указания к лабораторной работе для студентов химико-технологического факультета –
Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. – 16 с. –
на кафедре ХТТ
4. Шарова Е.С., Чеканцев Н.В., Ивашкина Е.Н., Иванчина Э.Д. Мониторинг
и прогнозирование работы промышленных установок каталитического
риформинга бензинов: Методические указания к лабораторной работе
для студентов химико-технологического факультета – Томск: Изд-во
Томского политехнического университета, 2008. – 32 с. – на кафедре
ХТТ.
5. Кравцов А.В., Иванчина Э.Д., Ивашкина Е.Н., Шарова Е.С. Системный
анализ химико-технологических процессов: Учебное пособие. – Томск:
Изд-во ТПУ, 2008. – 95 c.
6. Кравцов А.В., Новиков А.А., Коваль А.В. Методы анализа химикотехнологических процессов. Учебное пособие.- Томск: изд. ТПУ, 1994.75 с.
Специальные главы физической химии
Рабочая программа для направления 240100 «Химическая технология и биотехнология», специальности 240100.09 «Химическая технология топлива и
газа»
Составитель: Кравцов Анатолий Васильевич
Рецензент: профессор, д.т.н. Кравцов А.В.
Подписано к печати
Формат 60х84/16. Бумага ксероксная.
Плоская печать. Усл. печ. л.
.Уч.-изд. л.
Тираж 50 экз. 3аказ
. Цена свободная.
ИПФ ТПУ. Лицензия ЛТ № 1 от 18.07.94.
Ротапринт ТПУ. 634034, Томск, пр. Ленина, 30.