Саратовский государственный технический универси - файл

приобрести
скачать (124.1 kb.)


Министерство образования и науки Российской Федерации

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Балаковский инженерно-технологический институт —

филиал НИЯУ МИФИ






ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Методические указания к выполнению курсовой работы

по дисциплине «Общая химическая технология»

для студентов направления подготовки «Химическая технология»

всех форм обучения


Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского инженерно-технологического

института
Балаково 2020

ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа способствует закреплению и углублению знаний по дисциплинам: «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия», «Физическая химия».

Цель курсовой работы — закрепить и расширить знания по различным технологическим производствам, составлению материального баланса химических производств.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Химическая технология представляет собой одну из важных отраслей современной техники. Содержанием ее является разработка и совершенствование различных методов обогащения и переработки сырья в товарные продукты.

Химическая технология охватывает преимущественно те производственные процессы, в основе которых лежат химические и физические превращения.

При проектировании какого-либо химического производства необходимо знать производственный рецепт, т.е. соотношение реагирующих веществ определенного качества, режим проведения процесса в каждой его стадии и выход продукции по стадиям и в целом по производству при определенной конструкции аппаратов, скорости процесса и т.д. Все это устанавливается в ходе предварительных исследований в лабораториях и на опытных установках. На основании данных исследований составляются материальные и энергетические балансы (чаще всего тепловые), а затем производится расчет размеров и количества аппаратов с учетом заданной мощности завода. Под мощностью завода подразумевается его максимально возможная проектная (обычно годовая) производительность.

В основу материального баланса положен закон сохранения массы. При этом общее количество поступающих в производство материалов должно быть равно общему количеству получаемой продукции. Если такого равенства нет, то имеют место потери в производстве.

Материальный баланс может быть представлен уравнением, левую часть которого составляет масса всех видов сырья и материалов, поступивших на переработку (∑mприх), а правую — масса получаемых продуктов, включающих также массу производственных потерь (∑m'расх) (1):

∑mприх=∑ m'расх (1)

Материальный баланс составляют по уравнению основной суммарной реакции с учетом параллельных и побочных реакций. Теоретический материальный баланс рассчитывают на основе стехиометрического уравнения реакции. Статьи прихода и расхода выражаются в виде уравнения (2):

m1 + m2 =m3 + m4 +m5 + m6, (2)

где m1 – масса полезного компонента сырья; m2 - масса примесей в сырье; m3 – масса целевого продукта; m4 – масса побочных продуктов; m5 - масса отходов производства; m6 – масса производственных потерь, обусловленная неполными химическими превращениями, механическими потерями при транспортировке и хранении сырья и готового продукта.

При составлении материального баланса массы веществ учитываются отдельно для твердой, жидкой и газовой фаз. Поэтому материальный баланс можно выразить в виде уравнения (3):

mт + mг + mж = m'т + m'г + m'ж , (3)

где mт, mг, mж – массы твердых, газообразных и жидких веществ, поступающих в производство; m'т, m'г, m'ж – массы твердых, газообразных и жидких полученных продуктов.



Практический материальный баланс учитывает состав исходного сырья и готовой продукции, избыток одного из компонентов сырья, степень превращения, потери сырья и готового продукта и т.д. Материальный баланс составляется на основе технологической схемы по отдельным стадиям, аппаратам или агрегатам. Для выполнения материальных расчетов используют расходы веществ, выраженные в кмоль/ч, м3, кг/ч.

Данные материального баланса позволяют проводить анализ влияния изменения технологических параметров на технико-экономические показатели процесса. После проведения расчетов составляют таблицу материального баланса (табл. 1).

Таблица 1

Материальный баланс



Приход

Расход

Вещество

Количество

Вещество

Количество

кг

%

кг

%

Вещество 1

Вещество 2



m1

m2






Целевой продукт

Побочный продукт

Отходы


m3

m4

m5














Производственные

потери


m6




Итого




100

Итого




100

В качестве примера в табл. 2 приведен упрощенный материальный баланс и в табл. 3 — тепловой баланс коксования угля (на 1 т. рабочей шихты). При этом принимается, что в результате коксования получаются кокс и химические продукты коксования — смола, водный конденсат и газ.

Таблица 2

Материальный баланс коксования угля



Приход

кг

Расход

кг

Загруженный сухой уголь

Влага угля



920

80


Кокс валовый

Смола


Сырой бензол

Аммиак


Газ сухой

Сера газовая

Влага общая


719,6

32,0


9,0

2,9


130,9

2,9


98,4







Потери

4,3

Всего

1000

Всего

1000

Таблица 3

Тепловой баланс коксования угля

Приход

кдж

%

Расход

кдж

%

Тепло горения газа

Физическое тепло газа и воздуха

Физическое тепло шихты


2654400
26376

26292


98
1,0

1,0


Тепло нагрева кокса

Тепло нагрева продуктов

коксования

Тепло, уносимое продуктами горения



1066800

877506
399840



39,4

32,4
14,8












Потери тепла в окружающую среду

362922

13,3

Всего

2707068

100

Всего

2707068

100

ОФОРМЛЕНИЕ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Расчетно-пояснительная записка содержит разделы:

Введение,

1. Синтез химико-технологической системы,

2. Анализ химико-технологической системы,

Заключение,

Список используемой литературы.

Во введении в краткой и четкой форме должна быть освещены вопросы состояния мировой и отечественной промышленности химических продуктов, проблемы, стоящие перед промышленностью, приведена актуальность выбранной темы и сформулирована цель курсовой работы.

Синтез химико-технологической системы состоит из следующих подразделов:

1.1. Информационный анализ,

1.2. Характеристика исходного сырья и вспомогательных материалов,

1.3. Характеристика готового продукта,

1.4. Химизм процесса,

1.5. Технологическая схема,

1.6. Основные параметры процесса.

Информационный анализ включает в себя изучение существующих способов производства химического продукта и выбор технологического процесса, который с наименьшими затратами позволяет выпускать продукцию высокого качества. При этом приводится подробное обоснование выбранного способа производства химического продукта.

Характеристика исходного сырья отражает основные физико-химические свойства исходных материалов, применяемых для получения химического продукта.

Характеристика готового продукта отражает требования стандартов или технических условий, которые предъявляются к качеству полученной продукции.

Химизм процесса включает в себя схемы химических реакций при которых образуются готовые и/или побочные продукты.

Технологическая схема процесса включает в себя чертеж и описание технологического процесса, который проводится с учетом последовательности основных технологических операций в соответствии с выбранной технологической схемой производства. В описании указывается назначение отдельных стадий технологического процесса с указанием соответствующих позиций по схеме.

Параметры технологического процесса составляют по практическим и литературным данным, результатам научно-исследовательских работ и другим источникам на основании выбранной схемы технологического процесса. Параметры приводятся последовательно по ходу технологического процесса.

Анализ химико-технологической системы включает в себя:

2.1. Расчет материального баланса.

Материальные расчеты проводятся по расчетам удельных норм расхода сырья в соответствии со стехиометрией химических реакций, протекающих в системе, с учетом потерь и возвратных отходов.

В заключении формируются краткие выводы, вытекающие из выполненной курсовой работы. В них характеризуется эффективность технических решений поставленной в курсовой работе задачи.

Список используемой литературы оформляется в порядке упоминания публикаций в тексте (не менее 5 первоисточников). Оформление ссылок представлено в приложении 1.
ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ

Графическая часть работы включает в себя чертеж технологической схемы производства и состоит из одного листа. Технологическая схема выполняется в виде рисунка и входит в структуру пояснительной записки в подраздел 1.5. Технологическая схема.

В качестве примечания, под технологической схемой, на этой же странице, приводится расшифровка позиций. Например: Рис.1. Технологическая схема производства формальдегида из метанола: 1 — воздуходувка, 2 — испаритель метанола, и т.д.

Рекомендации по составлению и изображению технологической схемы изложены в [8].

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Работу следует начинать с обязательного ознакомления с рекомендуемой литературой и производственными данными. Необходимо глубокое изучение физико-химических основ протекающих процессов, установления величин и параметров, характеризующих работу аппаратов, технологических схем производства. На последнем этапе курсовой работы рассчитывается материальный баланс производства.

ЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Защита курсовой работы осуществляется во время зачетной недели, в виде устного отчета в течение 15 мин.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Титульный лист оформляется по образцу, который необходимо скачать с ИОС сайта БИТИ.

Объем курсовой работы должен составлять не менее 30 страниц текста, набранного на компьютере. Курсовая работа выполняется на листах формата А4 шрифтом Times New Roman №14, междустрочный интервал — полуторный (1,5). Поля: сверху и снизу по 2,0 см, слева — 3,5 см, справа — 1,0 см. Абзацный отступ 1,25 см от левой границы текстового поля. Оформление титульного листа представлено в приложении 2. Выравнивание текста: заголовки глав, параграфов, текст работы - по ширине; названия таблиц — по центру. Номер страницы ставится внизу страницы по центру. При оформлении работы нельзя использовать жирный шрифт, курсив, подчеркивание, выделение цветом.

В тексте расчетно-пояснительной записки должны быть ссылки на литературные источники для всех расчетных формул, физических величин и других данных, взятых из литературы. Ссылки на литературу следует давать в виде заключенного в квадратные скобки порядкового номера источника.

Пояснительная записка выполняется в рамках: на странице с содержанием рамка равна 40 мм, на всех остальных страницах — 15 мм. Заполнение рамки следующее: ХМТН. 00.00.000 ПЗ (вместо первых двух нулей необходимо указать год выполнения работы; вместо вторых двух нулей необходимо указать последние цифры зачетки; остальные нули в пояснительной записки остаются без изменения; ПЗ — пояснительная записка); тема работы; БИТИ НИЯУ МИФИ, гр. ХМТН-3з.

Студенты заочной формы обучения сдают курсовую работу не позднее, чем за 2 недели до начала сессии на кафедру «Физика и естественнонаучные дисциплины».


Для допуска к защите студента курсовая работа проверяется на антиплагиат. По требованию к антиплагиату количество оригинальности не должно быть менее 50%.

Курсовые работы, имеющие положительные рецензии, допускаются к защите, а работы с отрицательной рецензией возвращаются студенту на доработку.

ЗАДАНИЯ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

Задание к курсовой работе выдается преподавателем индивидуально каждому студенту. Курсовую работу предлагается выполнить на тему «Анализ и синтез химико-технологической системы ...».

ЛИТЕРАТУРА

Основная


1. Бесков В.С. Общая химическая технология: учеб. для вузов / В.С. Бесков.-М.: ИКЦ "Академкнига", 2005.-452 с.

2. Кутепов А.М. Общая химическая технология: учеб. для вузов / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. - 3-е изд., перераб. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.-528 с.

3. Соколов Р.С. Химическая технология: учеб. пособ. для студентов вузов / Р.С. Соколов.-М.: Владос-Пресс, 2003.-Т.1.-368 с.

4. Соколов Р.С. Химическая технология: учеб. пособ. для студентов вузов / Р.С. Соколов.-М.: Владос-Пресс, 2003.-Т.2.-448 с.

Дополнительная

5. Зубова Н.Г. Общая химическая технология: мет. указ. / Н.Г. Зубова, И.Н. Синицына.-Балаково: БИТТУ, 2013.-16 с.

6. Расчеты по технологии неорганических веществ: учеб. / под ред. М.Е. Позина.-Л.: Химия, 1977.-496 с.

7. Расчеты химико-технологических процессов: учеб. / под общ. ред. И.П. Мухленова.-Л.: Химия, 1976.-304 с.

8. Мухленов И.П. Общая химическая технология: учеб. для вузов / И.П. Мухленов, А.Я. Авербух, Е.С. Тумаркина.-М.: Высшая школа, 1984.-Т.1.-256 с.
СОДЕРЖАНИЕ

Введение............................................................................................................ 2

Основные положения …................................................................................. 2

Оформление расчетно-пояснительной записки............................................ 5

Оформление графической части работы........................................................ 7

Последовательность работы …........................................................................ 7

Защита курсовой работы................................................................................... 7

Общие методические указания на проектирование....................................... 7

Задания к курсовой работе............................................................................... 8

Литература......................................................................................................... 8

Приложение 1................................................................................................... 10

Приложение 1

Оформление ссылок осуществляется следующим образом:

Книги:

Бесков В.С. Общая химическая технология: учеб. для вузов / В.С. Бесков.-М.: ИКЦ "Академкнига", 2005.-452 с.

Кутепов А.М. Общая химическая технология: учеб. для вузов / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. - 3-е изд., перераб. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.-528 с.



Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации