Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный
инженерно-экономический университет»
Факультет экономики и управления
в химической промышленности и природопользовании
Кафедра экономики и менеджмента в химической промышленности
ЗАОЧНОЕ ОБУЧЕНИЕ
Химико-технологические системы
Методические указания к изучению дисциплины и контрольной работе для студентов заочной формы обучения
Специальность: 080502/5 – Экономика и управление на предприятии
химической промышленности
Санкт-Петербург
2005
Допущено
редакционно-издательским советом СПбГИЭУ
в качестве методических указаний
Составитель
кандидат химических наук, доцент Черепкова И. А.
Рецензент
кандидат химических наук, доцент Еронько О. Н.
Подготовлено на кафедре
экономики и менеджмента в химической промышленности
Одобрено научно-методическим советом
специальности 080502/5 – Экономика и управление на предприятии химической промышленности
Отпечатано в авторской редакции с оригинал-макета,
представленного составителем
Содержание
Общие положения……………………………………………..…….4
Методические указания к изучению дисциплины…………..…….5
Методические указания к выполнению контрольной работы……6
Контрольные задания……………………………………….……..18
Требования к оформлению контрольной работы…………….….24
Список рекомендуемой литературы………………………….…..26
Приложения…………………………………………………….…..27
Приложение А (обязательное). Содержание дисциплины
“Химико-технологические системы” (извлечение из рабочей программы)………...………………………………………...……..27
Приложение Б (обязательное). Образец оформления титуль-
ного листа контрольной работы……………………………..……29
Приложение В (рекомендуемое). Перечень вопросов для про-
верки знаний по дисциплине “Химико-технологические
системы” ………………………………………………………..…..30
Приложение Г (справочное). Диаграммы перегонки
двухкомпонентных систем……………………………………..….34
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Дисциплина “Химико-технологические системы” для студентов, обучающихся по специальности 080502/5 – Экономика и управление на предприятии химической промышленности, служит теоретическим фундаментом для изучения инженерных дисциплин: “Технология химических производств”, “Основы химического синтеза”, “Процессы и аппараты, их конструирование для химических производств”, “Технический анализ, контроль и основы автоматизации химико-технологических процессов”.
Химико-технологический процесс (ХТП) – это совокупность элементарных физических процессов обмена массой и энергией, сопровождаемых протеканием химической реакции. Химико-технологический процесс осуществляется с целью преобразования сырья в товарные продукты. Систему аппаратов с различным функциональным назначением, взаимосвязанных материальными и энергетическими потоками и действующих как единое целое с целью выпуска товарной продукции заданного качества называют химико-технологической системой (ХТС). Поскольку при переработке сырья основными процессами являются химико-технологические, то химическое производство можно отождествлять с химико-технологической системой.
К технологическим показателям качества, определяющим производственную эффективность протекания ХТП, работы аппаратов и функционирования ХТС, относятся степень превращения компонентов сырья, выход продуктов по соответствующим компонентам, расходные коэффициенты по сырью для производства получаемых продуктов, селективность, производительность и интенсивность процесса.
При проектировании химико-технологических систем очень важны термодинамические расчеты химических реакций. Они позволяют сделать заключение о принципиальной возможности данного химического процесса, предварительно выбрать условия проведения процесса, определить равновесный состав продуктов, рассчитать теоретически достижимые степени превращения исходных веществ и выходы продуктов, а также энергетические эффекты (теплота реакции, теплота изменения агрегатного состояния и т. д., что необходимо для составления энергетических балансов и определения энергетических затрат.
Химические процессы нередко сопровождаются переходами веществ из одного агрегатного состояния или фазы в другие. Фазовые равновесия изучаются методами физико-химического анализа с помощью диаграмм состояния систем. Диаграммы состояния очень важны и для выбора процессов разделения веществ (перегонки, ректификации, экстракции).
Для успешного освоения программы по дисциплине “Химико-технологические системы” необходимо изучить теоретический материал, пользуясь учебной литературой, и выполнить контрольную работу, содержащую расчетные задания.
В результате изучения дисциплины студент должен представлять структуру химико-технологических систем, знать показатели качества, определяющие производственную эффективность протекания химико-технологических процессов и функционирования ХТС, уметь рассчитывать энергетические эффекты химических процессов, равновесные характеристики физико-химических процессов при различных условиях, научиться применять методы физико-химического анализа к фазовым равновесиям.