Главная Главная

Главная -> Образование -> Учебные материалы ->

Содержание лекций по дисциплине "Теоретические основы технологии неорганических веществ"

Посетить электронный читальный зал

Нравится

Тема 1. Общие закономерности протекания основных процессов технологии неорганических веществ. Обоснование оптимальных технологических параметров и показателей
    Основная химическая промышленность, ее место и роль в народном хозяйстве страны. Структура отрасли. Важнейшие неорганические продукты. Особенности сырья для производства неорганических веществ. Современное состояние мировой и отечественной сырьевой базы. Современное состояние и перспективы развития основной химической промышленности Проблема комплексного использования сырья.
    Вводные понятия теории химико-технологических процессов (ХТП). ХТП, их классификация. Параметры ХТП. Структура химических производств. Технологическая схема производства (ТС). Классификация ТС. Технологические потоки. Типы химического оборудования. Основные характеристики оборудования.
    Принципы создания новых ХТП и химико-технологических систем (ХТС). Разработка методов оптимизации процессов химической технологии. Термодинамический и статический анализы ХТС – основа оптимизации ХТП и ХТС. Основные принципы создания малоэнергоемких ХТС.

Тема 2. Термодинамика обратимых и необратимых процессов
    Основные термодинамические понятия и расчеты, необходимые для решения технологических задач. Основные термодинамические свойства веществ и параметры химических реакций. Стандартное состояние. Влияние температуры на термодинамические свойства веществ и параметры химических реакций.. Расчет равновесия в химических системах. Константа равновесия химической реакции, способы выражения, взаимный пересчет.
    Расчет равновесной степени превращения веществ и равновесного состава смеси в идеальных системах.
    Расчет неидеальных систем. Методы расчета изменения энергии Гиббса и констант равновесия химических реакций. Расчет изменения энергии Гиббса химической реакции и констант равновесия по уравнению изобары, абсолютным энтропиям, высокотемпературным составляющим энтальпии энтропии и Ф-потенциалом.
    Реальные газы. Критическое состояние веществ. Параметры, характеризующие критические состояние. Сжимаемость газов. Коэффициент сжимаемости. Летучесть. Влияние температуры на летучесть. Расчет равновесия в неидеальных газовых системах.
    Статический анализ гетерогенных процессов в системах газ - жидкость. Однокомпонентные системы (на примере испарения воды, конденсации аммиаки и др.). Многокомпонентные системы пар-жидкость. Законы Рауля, Генри, Коновалова. Статический анализ гетерогенных процессов в системах газ – жидкость. Общая схема статическолго анализа процессов абсорбции и десорбции. Хемосорбционные процессы.
    Криогенные циклы. Классификация циклов криогенных установок. Идеальный цикл сжижения газа. Теоретически минимальная работа сжижения газа. Реальные циклы глубокого охлаждения.

Тема 3. Основы физико-химического анализа гетерогенных систем ж – т
    Гетерогенные фазовые равновесия в многокомпонентных системах. Двойные системы Диаграммы состояния двойных систем.и ее свойства. Кривые растворимости и плавления с явными и скрытыми максимумами. Процессы испарения, кристаллизации, охлаждения и нагревания. Методы расчета по диаграммам двойных систем. Выбор оптимального режима процессов растворения и кристаллизации. Примеры расчета.
    Трехкомпонентные системы. Изображение состава систем. Диаграммы состояния тройных систем. Политерма, изобара, изотерма. Эвтоника. Изотермическая кристаллизация. Системы с кристаллогидратами и двойными солями. Конгруэнтно и инконгруэнтно растворяющиеся двойные соли. Процессы испарения и растворения. Графическое изображение и расчет процессов производства КCl из сильвинита.
    Четырехкомпонентные ситемы. Типы 4-компонентных систем: простая система, взаимная пара солей. Центральная проекция. Проекции изотермы растворимости системы с кристаллогидратами и двойными солями.
    Конгруэнтные и инконгуэнтные процессы. Пути кристаллизации в квадратной диаграммах при изотермическом испарении. Обменное разложение солей. Примеры построения диаграмм.

Тема 4. Некоторые методы химико-технологической переработки в технологии неорганических веществ
    Термохимические процессы. Газификация топлива. Крекинг и конверсия углеводородных газов. Плазмохимические процессы синтеза неорганических веществ. Обжиг. Виды обжига твердого сырья. Факторы, влияющие на скорость обжига. Плавление солей в производствах аммиачной селитры и нитроаммофоса (гидрохимическое обесфторивание фосфатов, кальцинация известняка и гидрокарбоната).
    Твердофазные взаимодействия. Термодинамическая оценка твердофазных взаимодействий. Механизм твердофазных реакций. Физико-химические факторы, определяющие механизм твердофазных реакций. Активное состояние реагентов и его роль в твердофазных процессах. Активирование твердофазных реагетов изменением их химической и термодинамической предыстории.
    Растворение твердых веществ. Виды процессов растворения: физическое растворение, химическое растворение, выщелачивание. Скорость растворения и пути ее повышения. Процессы растворения фосфатных руд в производстве удобрений сернокислотным и азотокислотным методами.
    Кристаллизация. Выпаривание водных растворов солей.Стадии процесса кристаллизации. Кинетика кристаллизации. Интенсификация процессов кристаллизации. Промышленные методы кристаллизации. Кристаллизация солей из растворов и расплавов. Свойства кристаллических тел.
    Очистка растворов осаждением примесей в нерастворимой форме. Разделение солей. Ионный обмен. Экстрагирование органическими растворителями. Флотация. Гидросепарация.
    Гранулирование. Гранулирование - основной метод улучшения физико-химических свойств порошкообразных материалов. Гигроскопичность и слеживаемость неорганических солей и удобрений. Промышленные методы гранулирования. Механизм процесса гранулирования.

Тема 5. Общие принципы управления и совершенствования химико-технологических процессов технологии неорганических веществ
Оценка достоверности исходных физико-химических и технологических данных. Энерготехнологический и эксергетический анализ установок большой единичной мощности. Управление агрегатами большой мощности. Технологические и физико-химические предложения совершенствования производств технологии неорганических веществ. Метод оптимизации химико-технологических процессов.

    Список рекомендуемой литературы

Главная -> Образование -> Учебные материалы -> Лекции

Яндекс цитирования