Для Казахстана

Кіріспе

Химиялық өнеркәсіп өнеркәсіптің басқа салаларының арасында ең маңызды орындардың біріне ие. Химиялық өнеркәсіптің маңыздылығы ол қазіргі заманда қоғамның өміріне өте қажетті көптеген өнімдерді дайындайды.
Қазіргі заманғы химиялық өндіріс, негізі химиялық технология болатын, көптоннажды мамандандырылған өндіріс болып табылады.
Химиялық технология табиғи материалдардың өндіріс құралдарына (өнеркәсіп пен ауыл шаруашылығында қолданылатын өнімдер, жартылай өнімдер) және тұтыну құралдарына дейін өңделу процестерін қарастырады. Химиялық технологияда өңделетін заттардың химиялық құрамының өзгеруімен байланысқан процестер қарастырылады. Химиялық технологияның процестерінің мысалдары: синтетикалық аммиакты азот пен сутектен алу, кальцийленген соданы ас тұзы мен әк тастан алу және т.б.

1 Жалпы әдістемелік нұсқаулар

Оқу жоспарына сәйкес «Жалпы химиялық технология» курсы екінші курста сырттай оқу жүйесі бойынша (орта кәсіптік және жоғары білім негізінде) және үшінші курста (орта білім негізінде) жалпығылыми және жалпытехникалық пәндерден емтихан тапсырғаннан кейін оқытылады.
«Жалпы химиялық технология» курсында студенттер жалпы химия – технологиялық процестердің заңдылықтары, талдау әдістері және химия – технологиялық процестер мен жүйелерді оптимизациялау тәсілдері, бейорганикалық заттардың өндірісінің негізгі технологиялық сызбалары туралы қажетті мәлімет алуы керек.

2 «Жалпы химиялық технология» курсының бағдарламасы

Химиялық өнеркәсіптің маңызы және дамуы. Химиялық технология химиялық өндірістің ғылыми негізі ретінде. Химиялық технологияның ғылым ретіндегі ерекшеліктері. Химиялық технологияның басқа ғылымдармен байланысы. Химиялық технологияның объектісі.Маңызды технологиялық ұғымдар мен анықтамалар.

2.1 Химиялық өндіріс

Химиялық өндірістің жалпы технологиялық құрылымы. Химиялық өндірістің жалпы фнукциялары. Химиялық өндірістегі негізгі операциялар. Негізгі технологиялық компоненттер. Химиялық өндірістің тиімділігін бағалаудың сапалық және сандық критерийлері.
Химиялық өндірістің шикізат көздері.
Шикізаттың және көмекші материалдардың сипаттамасы және жіктелуі.Өндіріс қалдықтары екіншілік материалдық ресурстар көзі ретінде. Шикізаттың перспективалы және альтернативалы көздері. Химия-технологиялық процесте шикізатты дайындау.

2.2 Химиялық өндіріс химия-технологиялық жүйе (ХТЖ) ретінде

ХТЖ құрылымы және сипаттамасы. Химиялық өндіріс ХТЖ ретінде. ХТЖ құрамы. ХТЖ модельдерінің түрлері, олардың қолданылуы.
ХТЖ элементтері, олардың жіктелуі.Көпфункционалды элементтер.
ХТЖ элементтерінің технологиялық байланыстары, олардың қолданылуы және сипаттамасы. ХТЖ синтездеуде байланыстардың әр түрлерін қолдану мысалдары.
Химиялық технология әдістері.
Химиялық өндірісте процестердің иерархиялық ұйымдастырылуы. Химиялық технологияның ғылым ретіндегі әдістемелік негіздері – олардың күрделі схемалары мен элементтерінің өзара байланыстарының системалы талдауы. Система түсінігі. Системалық талдау.

2.3 Химиялық процестер

Химия-технологиялық процесс жөніндегі түсінік.Химия-технологиялық процестердің жұмыс істеу жағдайлары бойынша, реакция түрі бойынша, әрекеттесетін заттардың күйі бойынша жіктелуі. Химиялық өзгерудің физика-химиялық заңдылықтары. Химиялық процестердің негізгі көрсеткіштері, олардың өзара байланысы. Физика-химиялық заңдылықтарды процестердің тиімділігін арттыру үшін қолдану.
Жылуды, затты және импульсті тасымалдау заңдылықтары. Процестер жүйесіндегі олардың маңызы.
Гомогенді химиялық процестер.
Гомогенді химиялық процестер,жүргізу жағдайларының және химиялық нышандардың өзгеру жылдамдығына және дифференциалды талғамдыққа әсері. Гомогенді процестерді интенсификациялау жолдары және әдістері.

2.4 Химиялық реакторлар

Негізгі жағдайлар
Химиялық реакторлар (ХР) және оларға қойылатын талаптар.
ХР құрылымдық элементтері – реакциондық көлем, ағындарды еңгізіп шығаратын құрылғылар, жылуалмастырғыш элементтер, ағындырды араластыратын және тарататын құрылғылар. Химиялық реакторлар мен олардың жұмыс режимдерінің жіктелуі.
Химиялық реактордағы материалды және жылу баланстарының теңдеулері.
Ағынының құрылымы идеалды болатын химиялық реакторлар
Ағындарының құрылымы идеалды болатын химиялық реакторлар. Идеалды араластырғыш реактор. Мерзімді жұмыс істейтін идеалды араластырғыш реактор. Стационарлы режимдегі ағынды идеалды араластырғыш реактор. Идеалды ығыстырғыш реактор. Ағынды идеалды араластырғыш реактор мен идеалды ығыстырғыш реактордың салыстыруы. Идеалды араластырғыш реакторлар каскады.

2.5 Өнеркәсіптік химиялық өндірістер

2.5.1 Күкірт қышқылының өндірісі. Күкірт қышқылының халық шаруашылығындағы ролі. Күкіртқұрамды шикізат түрлері және күкірт қышқылын өндіру әдістері. Күкірт қышқылын өндірудің химиялық және құрылымдық схемалары.
Күкіртті газды флотациялық колчеданнан алу. Флотациялық колчеданды күйдірудің физика-химиялық негіздері. Пириттің жануының кинетикасы. Күйдіретін газды шаңнан тазарту.
Күйдіретін газды қосралардан тазарту (арнайы тазарту). Күкірт диоксидінің тотығуы. Күкірт диоксидінің каталикалық тотығуының физика-химиялық негіздері. Жанама аппараттың принципиалды схемасы. Процесс катализаторлары.
Күкірт ангидридінің абсорбциясы. Жанама және абсорбциялы бөлу. Процестердің аппаратуралық безендірілуі. Күкірт қышқылының 1 тоннасына шығын коэффициенті.
2.5.2 Аммиакты синтездеу. Байланған азот технологиясы. Азот өнеркәсібінің қазіргі күйі және перспективалары. Азот өнеркәсібінің шикізаты. Аммиак пен азот қышқылын көмірсутекті шикізаттан алудың технологиялық жолы. Азотты фиксациялау әдістері.

3 Бақылау тапсырмалары

3.1 Тапсыманы орындау үшін нұсқаны таңдау әдістемесі

Бақылау жұмысының нұсқасын студенттер 1-ден 21-ші нұсқаға дейін сынақ кітапшасының соңғы екі саны бойынша таңдайды. Егер сынақ кітапшасының соңғы екі саны 21-ден артық болса, онда нұсқа соңғы екі санның қосындысы ретінде алынады. Мысалы, сынақ кітапшасының соңғы сандары 44 болса, нұсқа 8 болады.

3.2 Мысалдар мен тапсырмаларды орындаудың әдістемелік ұсыныстары

3.2.1 Техникалық көрсеткіштері. Химиялық өндірістің техника-экономикалық деңгейі техника-экономикалық көрсеткіштердің бірлестігімен анықталады. Оларға: шикізат және энергия бойынша шығын коэффициенттері, дайын өнім шығымы және шикізаттың өзгеру дәрежесі, процестің талғамдылығы, өнімділік, аппараттың жұмысының интенсивтігі, өнім сапасы, еңбек өнімділігі, өнімнің өздік құны.

Мысал 3. Құрамында 42% S және 4% Н2О бар колчеданды күйдірудің материалды балансын құрастыру керек. Күйдіретін құрғақ газдағы SO2 және SO3 14,5 және 0,1% көлемдік. Тұқылдағы күкірттің мөлшері 1%.
Шығару. Колчеданның 1000 кг-ның құрамдарына материалды балансты есептейміз.

3.3 Бақылау тапсырмаларының нұсқалары

Нұсқа 1

1 Химиялық өндірістің жалпы технологиялық құрылымын, химиялық өндірістің тиімділігін бағалаудың сапалық және сандық критерийлерін сипаттау.
2 Термиялық фосфор қышқылының алу әдістерін атап шығу және салыстыру. Термиялық фосфор қышқылын екісатылы әдіспен өндірудің технологиялық схемасын бейнелеу.