«Техникалық термодинамика және химиялық өндірістегі энерготехнология» пәні бойынша

Жұмыс бағдарламасы

ПМУ ҰС Н 7.18.2/06 түрі

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Павлодар

Мемлекеттік жалпыға міндетті маманндықтың білім стандарты және типтік бағдарлама негізінде әзірленген пәннің жұмыс бағдарламасына бекіту парағы

ПМУ ҰС Н 7.18.1/06 түрі

БЕКІТЕМІН

Оқу ісі жөніндегі проректор ______________Н.Э.Пфейфер «___»__________200__ж.

Химия және химиялық технологиялар кафедрасы

«Техникалық термодинамика және химиялы-технологиялық өндірістің энерготехналогиясы» пәні бойынша

050720-Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы мамандығының студенттеріне арналған

Кафедра отырысында ұсынылған 200__ж. «___»__________ № __ хаттама

Химиялық технологиялар және Жараластану факультетінің әдістемелік оқу кеңесімен мақұлданған

Факультет деканы________________Ахметов К.К. «___»__________200__ж. ^(қолы)

Жж ӘҚБ бастығы __________________Варакута А.А.

«___»__________200__ж. ^(қолы)

1. 
   Химия пәннің оқу процесіндегі мақсаты мен міндеттері:
   
   1. 
      Пәнді оку мақсаты:
      

1.2 Оқыту міндеттері:

*Физико-химиялық және химиялық процестерге қолданылатын жалпы және химиялық термодинамиканың теориялық негіздерін оқу;

*Химико-технологиялық процестерді оптимизациялау және әзірлеу, проекциялау кезінде термодинамикалық анализдерді орындау практикалық дағдыны және алу.

Тәртіпті оқу барысында студенттер білу қажет:

• 
  Химиялық және техникалық термодинамиканың бастамаларын және заңдарын, оларды жылулық баланс және физикалық, химиялық процестердің жылу эффектісін есептеу үшін қолдану;
  
• 
  Заттардың негізгі термодинамикалық қасиеттерін, сұйықтар мен газдардың ағу процесі;
  
• 
  Химиялық өндірістің энерготехнологиясының теориялық негіздері;
  
• 
  Жасанды отын және сығылған газ алу , жылуды пайдалану , отынды жандыратын негізгі аппараттары мен құрылымдар.
  

• 
  Заттың негізгі термодинамикалық қасиеттердің есептеудің эмпирикалық әдісін және кестелерін, диаграммаларын қолдану.
  
• 
  Қатты, газ тәрізді, сұйық отынның негізгі түрлерін жандыру процестердің есептеулерін орындау.
  
• 
  Реакциялық жіне құбырлы қыздыру пештердің технологиялық есептеулерін орындау.
  
• 
  Химимялық өндірісте қолданылатын энергокүшті және салқындатқыш жабдықтарды таңдау және негізгі параметрлі және салқындатқыш жабдықтарды таңдау және негізгі параметрлік есептеулерді жасау.
  

Жоғары математика;

физика;

Органикалық химия;

Хим. өндірістің негізгі процестері мен аппараттары;

Пәннің тақырыптық жоспары

ПМУ ҰС Н 7.18.2/07 түрі

Пәннің мазмүны, мақсаты және оның химия технологиясының инженерлерін дайындау жүйесіндегі маңызы. Отын энергетикалық ресурстарды үнемдеу мәселелері және оны шешудің негізгі

бағыттары. Энергиялық технология ғылымының тарихи дамуының негізгі сатылары және оның ғылыми технологиялық прогрестегі және жаңа технология мен техника жасаудағы ролі. Пәнді оқытудың негізгі түрлері мен әдістері.
Тақырып №2. Техникалық термодинамика.

2.1Техникалық термодинамиканың негізгі түсініктері

Ашық және жабық термодинамикалық жүйелер.

Термодинамикалық процестер: тепе - теңдікті және қайтымсыз. Универсалды газ тұрақтылығы. Идеалды газдардың қоспасы. Порциалды қысым.

2.2Термодинамикалық бірінші заңы және оны термодинамикалық процестерді зерттеуде қолдану

Термодинамиканың бірінші заңы. Ішкі энергияның,

энтальпияның, энтропияның өзгерулерін, үлғаю жүмысын, жылуды
анықтауға қажет аналитикалық қатынастар. Идеал газдың
термодинамикалық процестері: изохоралық, изобаралық,

изотермиялық, адиабаттық және политроптық процестер. Нақты газдардың (су бүының) термодинамикалық процестері. Ашық жүйеге арналған термодинамикалық бірінші заңы. Техникалық жүмыс. Газ бен будың саңылаудан ағып шығуы.

Айналмалы процестер мен циклдер: тік және бағытты, қайтымды және қайтымсыз. Тік және кері бағытты қайтымды Карно циклы және оның тиімділігін бағалауы. Г.Т.Қ. қысым және көлем түрақты кезіндегі процесі. Газ ағымының жылдамдығы. Газ ағымының секундтағы шығыны. Су бүының ағымы.

Термодинамикалық талдаудың энтропиялық әдісі.

Термодинамикалық талдаудың эксергиялық әдісінің негіздері. Эксергия түрлері: түйық көлемдегі зат ағының эксергиясы, жылу ағынының эксергиясы. Эксергия шығындары. Эксергиялык баланстар, диаграммалар, п.ә.к. Заттардың эксергиясын есептеу тәсілдері.

Тақырып №3. Химия өндерістерінің энергиялық технологиясы

3.1. Химия өндірісіндегі қолданылатын жылу көздері

Табиғи және жасанды отындар, олардың түрлері және пайда болулары. Отындардың негізгі сипаттамалары: элементтік құрамы, жану жылуы, ұшқыш заттардың шыгымы. Шартты отын. Отын элементтерінің жану реакцияларының стехеометриялық есептеулері, теориалық қажетті ауа мөлшерлерін және жану өнімдерінің құрамын анықтау. Ауаның артықша коэффициенті, жанудың теориялық температурасы, жану өнімдерінің энтальпиясы.

Қатты, газ және сұық отындарды жағу процестерін ұйымдастыру. Қатты отындарды жағатын оттықтардың, газ горелкаларының және сұйық отынды шашыратып беретін форсункалардың құрылыстары.

Екіншілей энергия ресурстарының (ЕЭР) түрлері. Химия өндірісіндегі ЕЭР көздері.

Дәстүрлі емес энергия көздерін жалпы шаруашылықта және химия өнеркәсіптерінде қолдану болашағы. Күн және геотермальді энергияны қолданудың негізгі бағыттары. Ошақтан және қазан қондырғысынан бу және ыстық суды пайдалану. Өндірістен шығып жатқан газдарды пайдалану.

3.2. Химия технологиясындағы энергияның пайдаланылуы

Химия өндірістерін жылумен және энергиямен жабдықтау. Энергияны пайдалану мақсаттары. ЕЭР пайдалану мүмкіндіктері және оның химия өндірістерін отынмен және жылумен жабдықтаудағы ролі. Технологиялық және қосымша қажеттіліктерге жұмсалатын энергия шығындарын анықтау. Жылыту, желдету және ауаны баптау жүйелері. Өнеркәсіптердегі энергия түтынудың сеткелік және жылдық графиктері.

Химия өндірісінің ошақтарының классификациялары. Ошақтарда

ерекшеліктері. Ошақ жүмысының температуралық және жылулық

режимдері.

Тақырып №5. Жылу күш қондырғылары.

Газ турбиналы және қондырғылар: тәсімдері, термодинамикалық циклдер, термиялық және эксергиялық п.э.қ. олардың тиімділігін арттыру жолдары. Теплофикация.

Компрессорлардың қолданылуы және классификациясы. Бірсатылы және көпсатылы поршенді компрессорлар: жүмыс істеу принциптері, теориялық және нақты индикаторлық диаграммалары, теориялық және нақты техникалық жүмысы, сығу шектері. Компрессорда жүретін термодинамикалық процестерді ТV және ТS диаграммаларында бейнелеу.

ЕЭР - мен жүмыс істейтін қазандық - утилизаторлар, бу және жылу генераторлары, экономайзерлер, ауа ысытқыштар. Төмен мүмкіндікті ЕЭР - мен пайдаланатын абсорбциялық тоңазытқыш машиналары тәсімі, жылу тасымалдағыштары, термиялық, эксергиялық п.э.к. Утилизациялық техниканың даму болашағы. Энергиялық - химиялық - технологиялық жүйелер (ЭХТЖ). ЭХТЖ - дің мәні мен маңызы. ЭХТЖ- ін жасаудың негізгі

Тәжірибелік сабақ №1. Идеал газдардың термодинамикалық процестерін есептеу.

Тәжірибелік сабақ №3. Газ турбиналы, бу турбиналы, бу күш және тоңазыткыш қондырғылардың термодинамикалық циклдерін есептеу.

Тәжірибелік сабақ №4. Қаттықсұйық және газтәріздес отындардың жану процестерінесептеу.

Тәжірибелік сабақ №6. Химия өндірісінде қолданылатын пештерді есептеу.

Тәжірибелік сабақ №7. Қазандық утилизаторларды, ауа ысытқыштарды, экономайзерлерді, бу және жылу генераторларын есептеу.

3.4 Зертханалық сабақтардың мазмұны

1. Кіріспе. Қауіпсіздік техникасынан нұсқаулық. Химиялық лабораторияда жұмыс жасаған кезде қойлатын талаптар.

2. Техникалық термодинамика.

Судың буландыру жылуын анықтау.

Газ бен будың саңылаудан ағып шығу процесін зерттеу.

Ауаның термодинамикалық процестері зерттеу.

0тынның жану жылуын анықтау.

Компрессор немесе вентилятордың жұмысын сынау.

СӨЖ дәрістік курстың тақырыптарын зерттеу үшін бағытталған: студенттермен оқулықтар, құралдарға нұсқаулар және басшылық (паспорт) зерттеледі.

СӨЖ бақылау түрі болып студенттердің дәрістік курстың бағдарламасын орындау дайындығының деңгейі, сонымен қатар күндізгі оқу бөлімінің студенттері үшін – жоғары көрсетілген тақырыптар бойынша дәптерге есептер шығару, сыртқы оқу бөлімінің студенттері үшін – бақылау жұмысының орындалуы және конспект құру саналады.


Студенттердің өз бетінше оқып-игеруге арналған тақырыптар:
2. Қайтымсыз процестер термодинамикасының негіздері (Қолданылатың әдебиет: [1], 24-102 бет.)

Энергия, масса және импульс сақтау заңдары. Энергияның өзгеру заңы. Ашық жуелерді зерттеуге қайтымсыз процестер термодинамикасының әдістерін қолдану. Жылу өткізгіштік коэффициенті. Көпқабатты тікбүрышты және қүбыр тектес кондырғылардың жылу өтгізгіштік коэффициеті. Бірқабатты және көпқабатты тікбүрышты және қүбыртектес қондырғылардың жылу беру коэффициенті

Негізгі түсініктер. Бу, су жылытқыш қазандықтар: түрлері және қүрылыстары. Қосымша ысытқыштар (бу қыздырғыштар, су экономайзерлері, ауа ысытқыштар). Қазандық агрегаттарды есептеу негіздері, жылулық есептеудің мақсаттары мен тәсілдері. Қазандық агрегаттың жылу балансы және п.э.к. Отынның жұмсалу мөлшері. Қазандық агрегатты қолданудың негізгі ережелері. Қазандық агрегаттың эксергиялық п.э.к.

Хим. өнеркәсіпте энергоқолдану құрылымы. Жылу энергиясының негізгі деректері және жылутасымалдаушылар. Газ тәрізді, сұйық, қатты отынның жану процестері. Классификация, құбырлы пештердің жұмыс құруы және олардың негізгі элементтері.

4. Химия өндірісінің ошақтары (Қолданылатың әдебиет: [1], 240-248 бет.)

Ошақтағы жылуды регенерациялау. Ошақтың жылулық және эксергиялық п.э.к. Химиялық қалдықтарды ошақта жағу.

Теплофикация.

Суытылатын және суытылмайтын компрессорлардың тиімді қуаты. Газ және буды сығу процесінің эксергиялық талдауы. Турбокомпрессорлар. Желдеткіштер және вакуум- насостар.

Химия өндірісінің энергиялық технологиясының қолданылуы: 1.Аммиак өндірісінің энергиялық технологиясы. 2.Азот қышқылы өндірісінің энергиялық технологиясы. З.Көмірді газификациялау процесінің энергиялық технологиясы. 4.0рганикалык синтез процесінің энергиялық технологиясы. 5.Мүнай химиялық синтез процесінің энергиялық технологиясы. 6.Өндірісінің зиянды қатты, сүық және газ тәріздес қалдыктарын утилизациялау процестерінің энергиялық технологиясы.

Мамандықтың оқұ жұмыс жоспарынан үзінді

ПМУ ҰС Н 7.18.1/10 түрі

050720-Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы мамандығының оқу жұмыс жоспарынан үзінді

Негізгі әдебиет:

1. 
   Бродянский В.М. Эксергический метод и его приближение,- М.: Энергоиздат. 1988.-288с.
   

1. 
   Кириллин В.А. Техническая термодинамика.- М.: Энергия, 1979.-512с.
   
2. 
   Лейтес И.Л., Соена М.Х., Семенов В.Н. Теория и практика химической энерготехнологии.- М.: Химия, 1988.-280с.
   
3. 
   Чечеткин А.В. Теплотехника.- М.: Высшая школа, 1986.-334с