[ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА
ФАКУЛЬТЕТ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА И БИОТЕХНОЛОГИИ («БС»)
ФАКУЛЬТЕТ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОННОЙ
ТЕХНИКИ («Т»)
ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ («ИФ»)
ФАКУЛЬТЕТ ХИМИИ, ФИЗИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ («П»)
АСПИРАНТУРА
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»
УТВЕРЖДАЮ
Ректор МИТХТ _А.К. Фролкова Протокол заседания Ученого совета МИТХТ № отПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ
ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ
18.06.01 «ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»
ПРОФИЛИ НАПРАВЛЕНИЯ: «ТЕХНОЛОГИЯ РЕДКИХ, РАССЕЯННЫХ И РАДИОАКТИВНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ», «ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ», «ТЕХНОЛОГИЯ И ПЕРЕРАБОТКА
ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ», «ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ»
Программа рассмотрена и рекомендована на заседаниях Ученых советов факультетов «БС» (протокол № ) от «»_2014 г., «ИФ» (протокол №) от «»_2014 г., «Т» (протокол № ) от «» _2014г., «П» (протокол №) от «»2014г.Должность Фамилия/ Подпись Дата Проректор по НИД проф. Фомичев В.В.
Проверил Начальник управления аспирантуры и докторан- Голованова Т.И.
туры Координатор, декан ф-та «ИФ» проф. Таран А.Л.
Разработал Координатор, декан ф-та «Т» проф. Букин В.И.
Руководитель профиля «Технология редких, рас- проф. Дробот Д.В.
сеянных и радиоактивных элементов»
Руководитель профиля «Технология органиче- проф. Темкин О.Н.
ских веществ»
Руководитель профиля «Технология и перера- проф. Люсова Л.Р.
ботка полимеров и композитов»
Руководитель профиля «Процессы и аппараты проф. Таран А.Л.
химических технологий»
Стр. 1 из
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06.
ВВЕДЕНИЕ
Вступительный экзамен в аспирантуру по направлению подготовки научнопедагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология» проводится для магистров и специалистов на уровне знаний, которые они получают на основе федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) направлений «Химическая технология», «Биотехнология», «Материаловедение и технология новых материалов».В основе программы вступительного экзамена в аспирантуру по профилю направления «Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов» лежат знания химии и технологии редких элементов и химии и технологии рассеянных и малых металлов.
В основе программы вступительного экзамена в аспирантуру по профилю направления «Технология органических веществ» лежат знания:
1) химической технологии органических веществ;
2) теоретических основ каталитических массообменных и совмещенных реакционномассообменных процессов;
3) методов математического моделирования и оптимизация химико-технологических систем.
В основе программы вступительного экзамена в аспирантуру по профилю направления «Процессы и аппарата химических технологий» лежат знания гидравлики, гидромеханических процессов, тепловых процессов и аппаратов, выпаривания, основ теории массопередачи и методов расчета массообменной аппаратуры, измельчения и классификации твердых материалов.
В основе программы вступительного экзамена в аспирантуру по профилю направления «Технология и переработка полимеров и композитов» лежат знания основных типов термопластичных, термореактивных и эластомерных материалов, принципов создания композиционных материалов, физико-химических основ технологии изготовления изделий из пластмасс, эластомеров и композиционных материалов, а также принципы устройства и работы основного технологического оборудования, оснастки, конструирования изделий из пластмасс и резины.
Стр. 2 из
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06.
СОДЕРЖАНИЕ
I. НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ «ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»
Химическая технология как наука. Применение органических продуктов. Характерные черты химической технологии.Основные законы переноса субстанции в процессах химической технологии. Основные балансовые соотношения. Уравнения неразрывности потока и расхода. Объемный и массовый расход жидкости.
Теория гидродинамического подобия. Критерии подобия. Дифференциальное уравнение движения несжимаемой жидкости (уравнение Навье – Стокса). Гидростатика и гидродинамика, понятия и основные уравнения. Гидравлика дисперсных систем с твердой фазой.
Структура потоков, ее характеристики, основные модели.
Термодинамика основных процессов, используемых в технологии редких элементов (твердофазные процессы, выщелачивание, экстракция, ионный обмен, электрохимические процессы, кристаллизация и т.д.). Кинетические закономерности протекания этих процессов.
Дифференциальное уравнение переноса теплоты в движущейся жидкости (уравнение Фурье – Кирхгофа). Теоретические основы теплопереноса.
Дифференциальное уравнение переноса вещества в движущейся жидкости (уравнение Фика). Теоретические основы массопереноса.
Получение продуктов высокой степени чистоты. Поливариантность технологических процессов. Проблема выбора оптимальной технологии. Критерии оптимальности. Совокупность трех взаимосвязанных стадий: подготовительная обработка исходных веществ, химическая переработка их, выделение и очистка целевых и побочных продуктов. Совмещение различных процессов.
Системный подход при разработке технологии. Элементы системного подхода. Химическое производство как система. Структурные схемы объектов химической технологии.
Иерархичность в производствах отрасли.
Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Реологические свойства расплавов полимеров. Характеристика по диаграмме сдвига. Физические состояния полимеров. Релаксационные свойства полимеров в высокоэластическом состоянии. Закономерности кристаллизации полимеров. Закономерности пластификация полимеров. Физико-механические принципы классификации (разделения) порошков. Нанодисперсные наполнители для полимерных материалов. Полимер-полимерные системы, структура и свойства. Закономерности отверждения и вулканизации. Особености старение, термо- и светостабилизации полимерных материалов.
Термодинамика основных процессов, используемых в технологии редких элементов (твердофазные процессы, выщелачивание, экстракция, ионный обмен, электрохимические
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. процессы, кристаллизация и т.д.). Кинетические закономерности протекания этих процессов.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Обязательная литература Направление подготовки «Химическая технология»1. Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс: [Электронный ресурс]: в 2 кн./ В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов, А.Л. Таран и др.; Под ред. В.Г. Айнштейна. 5-е изд. // М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. 1758 с.
2. Ю.Д. Третьяков, В.И. Путляев Введение в химию твердофазных материалов М., Издательство Московского Университета, Издательство «Наука» (Классический университетский учебник), 2006.
3. Ярославцев А.Б. Химия твердого тела - М.: Научный мир, 2009.
4. Лукомский Ю.Я., Гамбург Ю.Д. «Физико-химические основы электрохимии», ИД «Интеллект», 2008.- 415с.
5. Букин В.И., Лысакова Е.И., Резник А.М., Семенов С.А., Цыганкова М.В. «Экстракционные процессы в технологии редких и благородных металлов» часть 1. Учебное пособие. М.МИХТ им. М.В.Ломоносова 2014г.
6. В.С. Тимофеев, Л.А. Серафимов, А.В. Тимошенко. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Высшая школа, 2010. – 408 с.
7. О.Н. Темкин. Гомогенный металлокомплексный анализ. Кинетические аспекты. – М.:
ИКЦ «Академкнига», 2008.
8. А.К. Фролкова. Разделение азеотропных смесей. Физико-химические основы и технологические приемы. Монография. – М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2010. – 9. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. «Химия и физика полимеров». М.: Химия, 2007. – 10. Болтон У. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты: Карманный справочник. /Пер. с англ., С-Пб.: Профессия, 2004.
11. Ла Мантиа Ф. Вторичная переработка пластмасс Ф. /Пер. под ред. Заикова Г.Е.). СПб.: Профессия, 2006.
12. Шварц О., Эбелинг Ф.-В., Фурт Б. Переработка пластмасс. / Пер. с англ. С-Пб.: Профессия, 2005.
13. Головкин Г.С., Дмитренко В.П. Научные основы производства изделий из термопластичных композиционных материалов. М.: РУСАКИ, 2005. – 472 с.
14. Корнев А.Е. Буканов А.М., Шевердяев О.Н. «Технология эластомерных материалов».
Учебник для вузов. – М.: НППА «Истек», 2009. – 504 с.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. 15. Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов/ Под ред. В.Н. Кулезнева и В.К. Гусева. – М.: МИР. 2006. – 600 с.
16. Реологические и вулканизационные свойства эластомерных композиций./Под ред.
И.А. Новакова. – М.:ИКЦ Академкнига, 2006 – 322 с.
17. Кулезнев В.Н. Смеси и сплавы полимеров. – М.: НОТ, 2013, 216 с.
Дополнительная литература Направление подготовки «Химическая технология»
Минеральное сырье редких и рассеянных элементов и малых металлов, П.И.
Федоров, Й.А. Димитрова, П.П. Федоров.: Учебное пособие. – М., МИТХТ., Курс лекций: Букин В.И. Химия и технология прекурсоров на основе малых металлов и рассеянных элементов. Учебное пособие в 3-х частях – М.:
Д.В. Дробот, Е.И. Лысакова, А.М. Резник. Избранные главы ХиТРРЭ. Химия и технология циркония и гафния. Учебное пособие ИПЦ МИТХИ им. М.В. Ломоносова, 2013.
Катализ в промышленности. Т. 1-2 /Ред. Б. Лич/. – Мир, 1986.
Ю.А. Писаренко, К.А. Кардона, Л.А. Серафимов. Реакционноректификационные процессы. – М.: Луч, 2001.
Технология пластических масс. Учебник для вузов/Под ред. В.В. Коршака.- М.:
Реологические и вулканизационные свойства эластомерных композиций./Под ред. И.А. Новакова. – М.:ИКЦ Академкнига, 2006 – 322 с.
Торнер Р.В., Акутин М.С. Оборудование заводов по переработке пластмасс.
Л.Б. Кандырин. Реологические свойства полимеров и композитов на их основе.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.:
Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. М.: Химия, Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967, 599 с.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Электронный контент Направление подготовки «Химическая технология»
Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс: [Электронный ресурс] в 2 книгах; под ред. В.Г. Айнштейна. 5-е изд. // М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. 1758 с.
2. http://www.maikonline.com/maik/showIssues.do?juid=REN9WKZPK Журнал «Электрохимия»
А.К. Фролкова, Л.А. Серафимов. Общие закономерности гетерогенного равновесия в бинарных системах // Учебно-метод.пособие. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2004.
А.К. Фролкова, Л.А. Серафимов. Термодинамико-топологический анализ фазовых диаграмм как основа синтеза схем разделения // Учебно-метод. пособие. – М.:
МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2004.
А.В. Солохин, С.Л. Назанский, В.С. Тимофеев. Принцип перераспределения полей концентраций за счет химической реакции // Учебно-метод. пособие. – М.:
МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2005.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06.
II. ПРОФИЛЬ НАПРАВЛЕНИЯ «ТЕХНОЛОГИЯ РЕДКИХ, РАССЕЯННЫХ И РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ»
Редкие щелочные элементы.Место редких щелочных элементов в периодической системе Д.И. Менделеева, электронное строение их атомов, общая характеристика.
Литий. Отличия лития от других щелочных элементов, обусловленные строением его атома, близость с магнием. Физические и химические свойства. Основные соединения лития (оксид, гидроксид, соли кислородсодержащих кислот, галогениды, соединения с неметаллами - водородом, углеродом и др.). Их термодинамические и другие свойства, сплавы с другими металлами.
Традиционные и перспективные области применения лития и его соединений. Основные природные источники получения лития, новые источники. Объемы производства.
Общая характеристика способов получения лития из минерального сырья. Химические и физико-химические основы сернокислотного и известкового способов переработки сподумена. Их сравнительная характеристика. Извлечение лития из подземных вод и рапы соляных озер.
Переработка карбоната лития на гидроксид и хлорид. Получение лития в виде металла электрохимическим и вакуумтермическим методами. Рафинирование лития. Получение лития прямым восстановлением руд. Техника безопасности при работе с литием.
Рубидий и цезий. Электронное строение атомов рубидия и цезия, сходство их между собой и отличие от других щелочных элементов. Физические и химические свойства. Основные соединения рубидия и цезия (оксиды, гидроксиды, соли кислородсодержащих кислот, галогениды, соединения с неметаллами). Рубидий и цезий в комплексных соединениях: галогенметаллатных, нитрометаллатных, анионгалогенатгых. Взаимодействие со спиртами, эфирами, фенолами и др.
Основные области применения рубидия и цезия и их соединений. Сырьевые источники рубидия и цезия. Объемы производства.
Химические и физико-химические основы методов получения цезия и полуцита. Кислотные методы и методы спекания. Выбор метода выделения рубидия и цезия из реакционной массы.
Попутное извлечение цезия и рубидия при переработке лепидолита. Комплексная переработка карналлита.
Выделение рубидия и цезия из смесей солей щелочных щелочных элементов, очистка их от примесей. Сущность методов фракционной перекристаллизации и фракционного осаждения. Дробная кристаллизация квасцов, осаждение хлордистибатов. Их эффективность.
Разделение рубидия и цезия экстракцией фенолами и олигомерами алкилфенолов.
Получение соединений рубидия и цезия ОСЧ. Выбор методов.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Получение металлических рубидия и цезия металлотермическим методом, метод термического разложения гидридов, нитридов, электролизом расплавов. Рафинирование дистилляцией. Правила обращения и хранения металлов.
Элементы 2-ой группы периодической системы.
Бериллий. Положение бериллия в периодической системе Д.И.Менделеева. Физические и химические свойства. Соединения бериллия, их близость к свойствам алюминия. Оксиды, гидроксид, бериллаты. Соли кислородсодержащих кислот. Галогениды, комплексные галогениды. Соединения с неметаллами. Сплавы.
Основные области применения бериллия. Сырьевые источники получения бериллия, объемы производства.
Физико-химические основы получения бериллиевых соединений из берилла. Сопоставление сернокислотного метода с методами, основанными на использовании фторирующих агентов.
Получение соединений бериллия - оксида, фторбериллата аммония и хлорида. Получение металлического бериллия металлотермическим и электрохимическим методами. Рафинирование бериллия. Получение компактного бериллия и его сплавов. Техника безопасности и охрана окружающей среды в бериллиевом производстве.
Стронций. Электронное строение атома стронция. Сходство и различия стронция и остальных щелочеземельных элементов. Особенности химической связи в его соединениях.
Свойства соединений стронция (оксид, гидроксид, соли кислородсодержащих кислот, галогениды, соединения с неметаллами).
Основные области применения стронция и его соединений. Основные сырьевые источники стронция.
Получение соединений стронция из целестина и стронцианита. Объемы производства.
Методы спекания и обжига, растворения в кислотах. Получение металлического стронция алюмотермическим методом.
Редкоземельные элементы и скандий.
Электронное строение атомов лантаноидов, лантана, иттрия и скандия. Место их в периодической системе Д.И. Менделеева. Лантаноидное сжатие, вторичная периодичность, степени окисления. Ядерные свойства, магнитные свойства. Химические свойства.
Соединения РЗЭ с кислородом. Оксиды РЗЭ в степенях окисления +3, +4, +2, их структура, свойства, получение. Сложные оксиды - ферриты и гранаты, условия их образования, структура. Купраты лантана, меди и бария, обладающие высокотемпературной сверхпроводимостью. Взаимосвязь между характеристиками ВТСП - критической температурой, напряженностью магнитного поля и критической плотностью тока.
Гидроксиды РЗЭ. Соли кислородсодержащий кислот - сульфаты, нитраты, фосфаты, оксалаты, карбонаты и др. Закономерности изменения их свойств в ряду лантаноидов от лантана до лютеция.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Галогениды РЗЭ, их свойства, термодинамические характеристики. Методы синтеза безводных галогенидов. Соединения с халькогенами. Особенности этого класса соединений, характер химической связи, свойства, методы синтеза. Соединения с неметаллами - водородом, бором, углеродом, кремнием, азотом. Общая характеристика этого класса соединений, характер химической связи, свойства, синтез.
Комплексообразование РЗЭ. Общие закономерности, координационное число. Комплексы с оксикарбоновами кислотами, -дикетонами, комплексонами.
Важнейшие области применения РЗЭ и их соединений. Перспективы. Структура потребления и объем производства. Природные ресурсы РЗЭ. Новые виды минерального сырья.
Общая характеристика методов извлечения РЗЭ из различных видов минерального сырья. Основные этапы производства. Обоснование выбора способа разложения минерального сырья. Сопоставление различных способов перевода РЗЭ в раствор. Методы выделения РЗЭ из растворов и отделения от основных примесей, в том числе радиоактивных - ступенчатая нейтрализация, осаждение двойных сульфатов и др.
Попутное извлечение РЗЭ из лопарита сернокислотным способом и методом хлорирования. Получение концентрата РЗЭ при переработке лопарита.
Разделение РЗЭ методами селективного окисления - восстановления. Выделение церия, сопоставление различных методов его окисления. Отделение самария и европия восстановлением, сравнение различных методов.
Разделение РЗЭ методами ионообменной хроматографии. Общие закономерности ионообменного способа извлечения и разделения элементов. Применение различных видов динамических ионообменных процессов для разделения РЗЭ. Их эффективность.
Общие закономерности экстракции, как метода извлечения и разделения близких по свойствам элементов. Классификация экстрагентов. Термодинамика распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкими фазами. Константы экстракции, коэффициент распределения, высаливатели, изотерма экстракции. Коэффициент разделения.
Разделение РЗЭ экстракцией. Использование НФОС, кислых фосфорорганических соединений, версатовых кислот. Выбор экстрагентов. Основные закономерности экстракции различными типами экстрагентов, использование высаливателей. Реэкстракция. Эффективность.
Принципиальные схемы разделения РЗЭ из различных по содержанию смесей. Хлоридные и нитратные растворы. Получение оксидов РЗЭ квалификации ОСЧ.
Металлотермическое получение различных металлов. Общие закономерности. Термодинамика процесса восстановления, выбор металла восстановителя и исходных соединений получаемого металла. Области карботермии и металлотермии. Классификация металлотермических процессов (печные и внепечные). Энтальпия процесса восстановления. Разделение продуктов восстановления.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Металлотермическое получение РЗМ. Восстановление оксидов самария и европия.
Получение металлов из фторидов и хлоридов. Электрохимическое получение легких лантаноидов. Рафинирование РЗМ.
Техника безопасности и охрана окружающей среды при работе с материалами, содержащими торий, уран и продукты их радиоактивного распада.
Скандий. Электронное строение его атома и иона. Сопоставление его свойств со свойствами иттрия и лантаноидов, а также алюминия. Физические и химические свойства.
Свойства и синтез соединений скандия. Оксид, гидроксид, соли кислородсодержащих кислот (сульфат, карбонат, фосфат, молибдаты и др.). Соединения с галогенами, термодинамические свойства, синтез. Соединения с органическими кислотами. Соединения с неметаллами. Сплавы.
Основные области применения скандия и его соединений. Перспективы. Основные сырьевые источники скандия.
Методы извлечения скандия и очистки от примесей. Сопоставление их и оценка целесообразности применения для различных видов сырья (промпродукты производства титана, отходы уранового, вольфрамового и оловянного производств и др.).
Получение металлического скандия электрохимическим и металлотермическим способами.
Элементы подгруппы титана.
Общая характеристика элементов 4-ой Б подгруппы (титана, циркония и гафния).
Электронное строение их атомов, характер химической связи в соединениях, степени окисления, координационные числа. Физические и химические свойства металлов.
Титан. Химия титана. Соединения с кислородом, как азы переменного состава, взаимосвязь их состава, структуры и свойств. Титанаты, как представители класса сложных оксидов АВО3, состав, структура, свойства. Оксид - гидроксиды титана, гидролитическая полимеризация соединений титана в растворах. Сульфаты титана, основные сульфаты и сульфатотитанаты.
Галогениды титана. Получение, свойства. Галогениды низших степеней окисления.
Комплексные галогениды.
Общая характеристика фаз внедрения, характерных для переходных элементов. Критерии их образования. Закономерности изменения характера химической связи при переходе от элементов 4-ой группы к элементоам 8-ой группы и в ряду неметаллов - водород, бор, углерод, кремний, азот, кислород. Фазы внедрения титана с указанными элементами и их свойства. Сплавы титана с другими металлами.
Важнейшие области применения титана и его соединений. Минералы титана, месторождения, уровень добычи.
Методы предварительной подготовки титановых концентратов к химической переработке: руднотермическая плавка, искусственный рутил, плазменный метод.
Сернокислотный метод переработки титановых шлаков и ильменита.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Хлорный метод переработки титановых концентратов. Теоретические основы хлорного метода. Термодинамика и кинетика процесса хлорирования. Практика хлорирования. Физико-химические основы конденсации многокомпонентной парогазовой смеси. Методы конденсации ПГС, их сравнение. Методы очистки тетрахлорида титана.
Получение металлического титана. Термодинамика восстановления тетрахлорида титана магнием, натрием. Адиабатическая температура восстановления. Установление режима восстановления. Методы переработки реакционной массы. Получение слитков титана. Электрохимическое получение титана и рафинирование. Иодидное рафинирование. Переработка отходов металлического титана.
Цирконий и гафний. Оксиды циркония и гафния. Полиморфизм, структура и свойства, стабилизация диоксида циркония, фианиты. Частичная стабилизация диоксида циркония.
Сложные оксиды с перовскитоподобной структурой. Оксид - гидроксиды циркония и гафния.
Соли кислородсодержащих кислот - сульфаты, нитраты, фосфаты и др. Особенности поведения их в водных растворах.
Проблемы комплексообразования циркония и гафния. Общие закономерности комплексообразования переходных элементов (теория валентных связей, кристаллического поля и молекулярных орбиталей). Спектрохимический ряд и отличия его от аналогичного ряда лигандов для циркония и гафния.
Галогениды циркония и гафния, их термодинамическая устойчивость. Свойства и получение. Галогениды низших степеней окисления. Комплексные галогениды. Поведение галогенидов в водных растворах.
Фазы внедрения циркония и гафния, отличие их от аналогичных фаз титана. Сплавы циркония и гафния.
Важнейшие области применения циркония и гафния и их соединений. Минералы циркония и гафния. Ресурсы, объемы производства.
Обзор методов получения циркония и его соединений из циркона. Твердофазные реакции, общие закономерности, термодинамика и кинетика. Активирование твердых веществ.
Управление твердофазными процессами.
Физико-химическая сущность процессов разложения циркона методами спекания с содой, мелом и комплексными фторидами. Роль плавней. Разложение спеков, выделение циркония из растворов, очистка от примесей.
Хлорирование цирконийсодержащих материалов: диоксида, циркона, карбонитрида.
Термодинамика соответствующих реакций. Практика хлорирования. Конденсация ПГС и очистка тетрахлорида циркония.
Методы разделения циркония и гафния: дробная кристаллизация комплексных фторидов, ионный обмен, экстракция. Неводные методы: ректификация, селективное восстановление. Перспективные методы.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Получение металлических циркония и гафния. Металлотермическое восстановление оксидов, комплексных фторидов и хлоридов. Электрохимическое получение и рафинирование. Иодидное рафинирование. Электроннолучевая плавка. Техника безопасности в производстве циркония и охрана окружающей среды.
Элементы подгруппы ванадия.
Общая характеристика элементов 5-ой Б подгруппы (ванадия, ниобия и тантала).
Электронное строение атомов, характер связи в соединениях, координационные числа, степени окисления. Физические и химические свойства металлов.
Ванадий. Химия ванадия. Оксиды - фазы переменного состава. Поведение ванадия в водных растворах щелочей и кислот. Ванадаты и поливанадаты, области их существования.
Соединения низших степеней окисления. Галогениды ванадия, состав, свойства, получение.
Важнейшие области применения ванадия и его соединений. Минеральное сырье, минералы, материалы для попутного извлечения.
Физико-химические основы получения ванадия из передельных шлаков методами спекания с содой и известью. Выделение ванадия из зол ТЭЦ, отход цветной и черной металлургии. Перспективные способы извлечения ванадия. Охрана окружающей среды и техника безопасности.
Получение металлического ванадия. Термодинамика процессов восстановления. Получение исходных соединений для восстановления (выплавка феррованадия, его хлорирование, очистка хлоридов, получение низших хлоридов). Электрохимическое получение ванадия и рафинирование.
Ниобий и тантал. Химия ниобия и тантала. Оксиды, нестехиометрия, свойства, получение. Сложные оксиды - ниобаты и танталаты, структура, свойства. Поведение соединений ниобия и тантала в водных растворах.
Галогениды ниобия и тантала. Фториды, комплексные фториды. Хлориды, бромиды, иодиды разных степеней окисления. Нестехиометрия иодидов низших степеней окисления ниобия и тантала.
Фазы внедрения ниобия и тантала. Особенности химической связи в них, состав, структура и свойства. Сложные фазы внедрения. Сплавы ниобия и тантала с другими металлами.
Области применения ниобия и тантала и их соединений. Минералы и руды, источники попутного получения ниобия и тантала.
Физико-химические основы извлечения ниобия и тантала из танталато-колумбитовых концентратов. Разложение их плавиковой кислотой и спеканием (сплавлением) с едким натром.
Переработка титано-тантало-ниобиевых концентратов сернокислотным методом и методом хлорирования. Переработка лопарита как пример комплексного использование минерального сырья.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Методы разделения ниобия и тантала: дробная кристаллизация комплексных фторидов, экстракция и ректификация. Эффективность методов разделения и принципы их выбора.
Получение металлических ниобия и тантала. Металлотермическое восстановление простых и комплексных галогенидов, карботермическое получение ниобия из оксида. Электролитическое получение и рафинирование ниобия и тантала. Получение компактных ниобия и тантала методами порошковой металлургии и электроннолучевой плавки. Техника безопасности и охрана окружающей среды в технологии ниобия и тантала.
Элементы 6-ой Б подгруппы.
Общая характеристика молибдена и вольфрама. Электронное строение атомов, степени окисления, особенности химической связи в соединениях. Физические и химические свойства.
Молибден. Химия молибдена. Оксиды, состав, структура, свойства, взаимодействие с водой. Молибдаты простые и комплексные. Изополи- и гетерополикислоты и соединения, их структура и свойства.
Галогениды разных степеней окисления, свойства и получение. Соединения с неметаллами (фазы внедрения). Соединения с халькогенами, состав и свойства.
Применение молибдена и его соединений. Минералы, руды. Обзор методов переработки молибденовых концентратов.
Физико-химические основы обжига молибденитовых концентратов. Практика обжига.
Переработка огарка гидрометаллургическими методами и методом возгонки триоксида молибдена. Выделение молибдена из растворов, очистка от примесей. Выделение молибдена из хвостов аммиачного выщелачивания. Переработка молибденита кислотным способом.
Извлечение молибдена из бедного сырья. Экстракционный метод извлечения молибдена из растворов и пульп.
Получение металлического молибдена восстановлением триоксида водородом. Термодинамика процесса восстановления. Получение компактного металла методами порошковой металлургии и электроннолучевой плавки.
Вольфрам. Химия вольфрама. Оксиды вольфрама, как фазы переменного состава.
Взаимодействие оксидов вольфрама с водой, кислотами, растворами щелочей и аммиака.
Вольфраматы простые и сложные. Изополи- и гетерополисоединения и кислоты. Соединения с галогенами, неметаллами (Углеродом, азотом и др.), халькогенами. Их свойства и получение.
Важнейшие области применения вольфрама и его соединений. Минералы, руды. Производство. Обзор методов извлечения вольфрама из минерального сырья.
Физико-химические основы извлечения вольфрама из концентратов щелочными методами. Практика разложения вольфрамовых концентратов спеканием с содой, растворами соды в автоклавах и др. Очистка щелочных растворов от примесей, выделение вольфрама из растворов осаждением искусственного шеелита, получение паравольфрамата аммония.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Разложение вольфрамовых концентратов кислотами. Экстракционные и ионообменные методы извлечения вольфрама из растворов и очистки от примесей. Сопоставление щелочных и кислотных методов переработки вольфрамовых концентратов, пути их совершенствования.
Получение металлического вольфрама. Теория и практика восстановление триоксида вольфрама водородом. Восстановление галогенидов вольфрама водородом. Получение компактного вольфрама методами порошковой металлургии и электроннолучевой плавки.
Рений. Положение рения в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения. Геохимия. Поведение рения при переработке медных и молибденовых руд. Методы разделения рения и молибдена и выделение рения из растворов. Получение металлического рения и его рафинирование. Переработка рениевых отходов.
Кобальт. Положение кобальта в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения кобальта и его геохимия. Обогащение кобальтовых руд. Переработка медно-кобальтовых руд. Поведение кобальта при пирометаллургической переработке окисленных никелевых руд методами восстановительной и сульфидирующей плавки. Переработка конверторных шлаков. Поведение кобальта при плавке сульфидных медно-никелевых концентратов на штейн и конвертировании штейнов.
Система медь - никель (кобальт) - сера и разделительная флотация файнштейнов. Поведение кобальта при электролитическом рафинировании никеля, в карбонильном процессе. Гидрометаллургические методы переработки окисленных и сульфидных никелевых руд. Получение кобальтовых концентратов при гидрометаллургической переработке окисленных никелевых руд. Автоклавная переработка никелевых и пирротиновых концентратов и пути выделения кобальта. Переработка мышьяковистых кобальтовых руд методами пиро- и гидрометаллургии. Способы переведения кобальта в раствор. Очистка кобальтовых растворов от меди, железа, марганца и других примесей. Отделение кобальта от никеля и осаждение его из растворов. Очистка сточных вод от кобальта. Получение металлического кобальта и его рафинирование. Получение кобальта высокой чистоты. Переработка вторичного сырья. Охрана труда в кобальтовом производстве.
Селен и теллур. Положение селена и теллура в периодической системе, их химические свойства и свойства важнейших соединений. Области их применения. Геохимия. Поведение селена и теллура при переработке медных, никелевых и свинцовых руд, в сернокислотном производстве. Методы выделения селена и теллура из шламов и отделения их от сопутствующих элементов. Рафинирование селена и теллура, получение селена и теллура высокой чистоты. Охрана труда и очистка сточных вод на селеновом и теллуровом производствах.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Кадмий и ртуть. Положение кадмия в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения. Геохимия. Поведение кадмия при переработке цинковых и свинцовых руд. Методы отделения кадмия от цинка, меди и других металлов. Извлечение кадмия из медно-кадмиевых кеков и из возгонов. Рафинирование кадмия. Меры по охране труда. Очистка стоков и газовых выбросов от кадмия. Положение ртути в периодической системе, ее химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения. Геохимия. Обжиг ртутных руд и улавливание ртути. Переработка ступпы. Гидрометаллургия ртутных руд. Поведение ртути при переработке полиметаллических руд и возможности ее извлечения. Очистка ртути. Охрана труда, очистка стоков и газовых выбросов.
Галлий, индий и таллий. Положение галлия в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения галлия. Геохимия.
Поведение галлия при переработке алюминиевых руд. Методы отделения галлия от алюминия. Извлечение галлия из продуктов алюминиевого производства. Получение металлического галлия, его рафинирование, получение галлия высокой степени чистоты. Положение индия в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения индия. Геохимия. Поведение индия при переработке цинковых, свинцовых и других руд. Извлечение индия из возгонов. Методы выделения индия из растворов и отделения его от сопутствующих элементов. Извлечение индия из свинцовых сплавов. Получение металлического индия и индия высокой степени чистоты. Положение таллия в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения таллия. Геохимия. Поведение таллия при переработке свинцово-цинковых и медных руд. Получение таллиевых концентратов и отделение таллия от сопутствующих элементов. Получение металлического таллия и его рафинирование. Охрана труда в таллиевом производстве.
Германий и олово. Положение германия в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения. Геохимия. Поведение германия при переработке руд цветных металлов и углей. Переработка германиевых концентратов. Методы выделения германия из пылей, возгонов и золы углей. Получение тетрахлорида германия и его очистка. Получение элементарного германия и методы его очистки. Положение олова в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения. Геохимия. Типы оловянных руд и их обогащение. Восстановительная плавка олова. Выделение олова из шлаков. Получение железистого олова. Переработка оловянных концентратов методом хлорирования. Получение вторичного олова.
Рафинирование олова, получение олова высокой чистоты.
Сурьма и висмут. Положение сурьмы в периодической системе, ее химические свойства и свойства важнейших соединений. Области применения сурьмы. Геохимия. Типы сурьмяных руд и их обогащение. Обжиг сурьмяных руд и улавливание оксида сурьмы. Восстановительная и осадительная плавки. Система сурьма - железо - сера. Гидрометаллургия
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. сурьмы. Извлечение сурьмы из комплексных руд (медно-сурьмяных, золото-сурьмяных, ртутно-сурьмяных), из щелочных плавов рафинирования свинца. Получение металлической сурьмы, ее рафинирование, получение сурьмы высокой степени чистоты. Положение висмута в периодической системе, его химические свойства и свойства важнейших соединений.
Области применения. Геохимия. Поведение висмута при переработке свинцовых, медных и оловянных руд. Переработка висмутовых руд методами восстановительной и осадительной плавки. Система висмут - железо - сера. Гидрометаллургия висмута. Методы обезвисмучивания свинца, переработка висмутовых процессов и шламов. Извлечение висмута из продуктов оловянного производства. Рафинирование висмута, получение висмута высокой чистоты.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Обязательная литература 1. Никишина Е.Е., Дробот Д.В., Лебедева Е.Н. Избранные главы ХиТРРЭ. Оксиды ниобия и тантала. Учебное пособие ИПЦ МИТХИ им. М.В.Ломоносова, 2012.2. В.И.Букин, Е.И. Лысакова, А.М.Резник, М.В.Цыганкова Химическая технология ванадия. - М.: Издательство МИТХТ, 2012.
3. Ю.Д.Третьяков, В.И.Путляев Введение в химию твердофазных материалов М., Издательство Московского Университета, Издательство «Наука» (Классический университетский учебник), 2006.
4. Ярославцев А.Б. Химия твердого тела - М.: Научный мир, 2009.
5. Лукомский Ю.Я., Гамбург Ю.Д. «Физико-химические основы электрохимии», ИД «Интеллект», 2008.- 415с.
Дополнительная литература 1. Минеральное сырье редких и рассеянных элементов и малых металлов, П.И.Федоров, Й.А. Димитрова, П.П. Федоров: Учебное пособие. – М., МИТХТ., 2003.
2. Курс лекций: Букин В.И. Химия и технология прекурсоров на основе малых металлов и рассеянных элементов. Учебное пособие в 3-х частях – М.: МИТХТ, 2012.
3. Д.В. Дробот, Е.И. Лысакова, А.М. Резник. Избранные главы ХиТРРЭ. Химия и технология циркония и гафния. Учебное пособие ИПЦ МИТХИ им. М.В. Ломоносова, Электронный контент 1. http://www.maikonline.com/maik/showIssues.do?juid=REN9WKZPK - Журнал «Электрохимия»
2. http://www.galvanicrus.ru/ - гальваническое сообщество МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
18.06.
III. ПРОФИЛЬ НАПРАВЛЕНИЯ «ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ»
Классификация химических методов в технологии органических веществ.В технологии органических веществ используются некаталитические реакции галогенирования, процессы элиминирования (реакции, протекающие по механизмам Е1 и Е2), реакции сульфирования и сульфохлорирования, нитрования, процессы нитрозирования и диазотирования, реакции азосочетания, процессы восстановления и окисления, каталитические реакции образования и разрыва С–С-связей, каталитические процессы алкилирования и ацилирования, присоединения и элиминирования, гидрирования, окисления и д.р.
Химическая технология как наука. Применение органических продуктов. Характерные черты химической технологии.
Получение продуктов высокой степени чистоты. Поливариантность технологических процессов. Проблема выбора оптимальной технологии. Критерии оптимальности. Совокупность трех взаимосвязанных стадий: подготовительная обработка исходных веществ, химическая переработка их, выделение и очистка целевых и побочных продуктов. Совмещение различных процессов.
Системный подход при разработке технологии. Элементы системного подхода. Химическое производство как система. Структурные схемы объектов химической технологии.
Иерархичность в производствах отрасли.
Основные виды сырья в производстве органических веществ. Парафиновые и нафтеновые углеводороды. Алкены. Ароматические углеводороды. Алкины и области их применения. Оксид углерода и синтез-газ. Их свойства, области применения и методы получения.
Производство спиртов, альдегидов и кетонов.
Гидратация низших олефинов с получением этилового, изопропилового и других спиртов. Сернокислотная гидратация олефинов (этилена и пропилена). Прямая гидратация этилена и пропилена. Механизм и кинетика реакций. Выбор промышленных условий проведения процесса. Технологическое оформление. Рассмотрение реакторных устройств. Техноэкономическая оценка различных методов и их сравнение.
Оксосинтез (гидроформилирование). Роль оксосинтеза в получении кислородосодержащих продуктов. Получение альдегидов и спиртов. Сравнение с другими методами. Термодинамика образования альдегидов. Кинетика и механизм процесса оксосинтеза с участием кобальтовых и родиевых катализаторов. Выбор основных условий проведения процесса.
Технологические стадии. Способы отделения катализатора от продуктов гидроформилирования. Бифазные системы. Типы реакторов. Технологические схемы разделения продуктов оксосинтеза. Основные тенденции развития процесса оксосинтеза.
Производство ацетальдегида. Прямое окисление этилена. Термодинамика и кинетика
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. процесса. Механизм и кинетика реакций. Одно- и двухстадийный методы. Условия проведения процесса. Типы реакторов. Технологическое оформление процессов.
Производство фенола. Роль российских ученых в создании способа совместного получения фенола и ацетона. Окисление изопропилбензола и разложение гидроперекиси изопропилбензола. Механизм этих процессов. Условия проведения их. Реакторные устройства для каждой стадии. Технологическое оформление стадий и всего производства. Техника безопасности при ведении этих процессов. Другие методы производства фенола.
Производство хлорорганических продуктов.
Производство 1,2-дихлорэтана. Физико-химические закономерности жидкофазного хлорирования этилена. Реакторы для промышленной реализации процесса газ-жидкость.
Способы отвода тепла реакций. Существующая технология, и пути ее совершенствования.
Окислительное хлорирование этилена на гетерогенных катализаторах.
Производство хлористого винила. Промышленные способы получения из С2Н2 и С2Н4.
Основные физико-химические закономерности процессов. Сравнение соответствующих вариантов технологии.
Получение хлорвинила пиролизом дихлорэтана. Рассмотрение физико-химических основ процесса. Влияние температуры на процесс. Вопросы утилизации НСl.
Производство оксидов этилена и пропилена. Производство оксида этилена и прямым окислением этилена. Физико-химические закономерности процессов. Катализаторы.
Реакторные узлы. Существующие технологии и пути их совершенствования. Халконпроцесс, его механизм, кинетические закономерности и технологическое оформление.
Производство уксусной кислоты. Окисление ацетальдегида. Механизм, катализаторы, аппаратурное оформление. Каталитические системы для процесса карбонилирования метанола в уксусную кислоту. Процессы фирмы «Монсанто» и процесс «Катива». Механизмы и кинетические модели процессов с участием родиевых и иридиевых катализаторов. Побочные реакции, аппаратурное оформление.
Производство мономеров.
Производство стирола и -метилстирола. Производство алкилбензолов. Термодинамика, механизм и кинетика реакций. Катализаторы, условия проведения процесса. Другие способы алкилирования и их сравнение. Дегидрирование алкилбензолов. Влияние температуры, давления. Роль водяного пара. Катализаторы. Типы реакторных устройств. Пути повышения конверсии алкилбензолов. Различные варианты разделения продуктов дегидрирования. Другие способы получения стирола. Их сравнение между собой.
Производство виниловых эфиров. Методы получения винилацетата. Винилирование уксусной кислоты. Жидкофазный и газофазный методы. Роль температуры, давления и соотношения реагентов на конверсию ацетилена и уксусной кислоты в газофазном методе. Типы реакторных устройств. Различные варианты разделения продуктов винилирования. Пути оптимизации технологии. Окислительная этерификация этилена уксусной кислотой. Физикохимические основы жидкофазного и газофазного способов. ОкислительноСтр. 18 из
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. восстановительные каталитические системы. Одностадийный и двухстадийный способы.
Выбор оптимальных условий. Варианты разделения продуктов реакций.
Теоретические основы массообменных и каталитических процессов.
Основы термодинамики химических процессов и фазовых равновесий. Принципы расчета фазовых и химических равновесий для реальных многокомпонентных систем и сложных реакций.
Математическое моделирование фазовых равновесий жидкость – пар, жидкость – жидкость, жидкость – жидкость – пар, жидкость – твердое тело. Основные понятия термодинамико-топологического анализа структур фазового равновесия.
Общие закономерности непрерывных совмещенных реакционно-ректификационных и рециркуляционных процессов. Принципиальные возможности организации совмещенных процессов. Основы моделирования рециркуляционных процессов и аппаратов для их осуществления.
Основы теории реакционной способности органических соединений. Кинетика и механизмы сложных органических реакций Связь кинетики с термодинамикой. Подход к отбору элементарных стадий при выдвижении гипотез о механизмах реакций. Кинетические модели каталитических процессов промышленности основного органического синтеза. Промышленные катализаторы.
Оптимизация процессов по термодинамическим и кинетическим данным.
Современное состояние и перспективы развития отрасли основного органического и нефтехимического синтеза в России и за рубежом.
Специфические особенности химической технологии. Перспективы развития отрасли органического синтеза. Значимость продуктов отрасли для развития других отраслей промышленности. Краткие сведения о применении химических продуктов в других отраслях народного хозяйства. Перспективы развития химической промышленности в мире. Направления развития и совершенствования химико-технологических процессов. Основные методы интенсификации процессов. Основные черты подотраслей в технологии органических веществ. Широкий ассортимент продукции. Сочетание много-, средне- и молотоннажных производств. Взаимосвязь подотраслей. Использование непрерывных процессов. Возможности использования в химической технологии органических веществ гибких технологических систем, их преимущества и недостатки, область применения. Области применения периодических процессов в химической технологии.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Обязательная литература В.С. Тимофеев, Л.А. Серафимов, А.В. Тимошенко. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Высшая школа, 2010. – 408 с.Л.А. Серафимов, Т.В. Челюскина. История и методология химической технологии часть I – II. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2007.
О.Н. Темкин. Теории механизмов сложных реакций и катализ (конспект лекций). – М.: МИТХТ, Л.Г. Брук, И. В. Ошанина, О.Н Тёмкин. Физико-химические основы рекционных процессов органического синтеза часть I. – М.: МИТХТ, 2008.
А. К. Аветисов, Л.Г. Брук, Т. А. Стромнова. Прикладной катализ(конспект лекций) – М.: МИТХТ, 2008.
О.Н. Темкин. Гомогенный металлокомплексный анализ. Кинетические аспекты. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2008.
А.К. Фролкова. Разделение азеотропных смесей. Физико-химические основы и технологические приемы. Монография. – М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2010. – 192 с.
Дополнительная литература Ф.Б. Петлюк, Л.А. Серафимов Многокомпонентная ректификация. – М.: Химия, 1983, 304 с.
Химическая энциклопедия. Т. 1 – 5. – М.: Большая рос. энциклопедия, 1997 – 1998.
Катализ в промышленности. Т. 1-2 /Ред. Б. Лич/. – Мир, 1986.
Ю.А. Писаренко, К.А. Кардона, Л.А. Серафимов. Реакционноректификационные процессы. – М.: Луч, 2001.
П. Спакс. Механизмы реакций в органической химии. М.: МИТХТ, 2000.
И. В Ошанина, Л. Г. Брук, О.Н. Тёмкин. Альтернативные методы получения продуктов основного органического синтеза. – М.: МИТХТ, 2002.
.В. Зейгарник, Л.Г. Брук, О.Н. Темкин, Г.К. Шестаков. Физико-химические основы реакционных процессов органического синтеза (конспект лекций). – М.: МИТХТ, 2000.
Л.А. Серафимов, Ю.А. Писаренко, А.В. Солохин. Технология основного органического синтеза. Совмещенные процессы. – М.: Химия, 1993.
Н.Н. Лебедев. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1988.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. В.Т. Жаров, Л.А. Серафимов. Физико-химические основы дистилляции и ректификации. – Л.: Химия, 1975.
О.Н. Темкин, Г.К. Шестаков, Ю.А. Трегер. Ацетилен. Химия. Механизмы реакций. Технология. – М.: Химия, 1991.
Электронный контент А.К. Фролкова, В.М. Раева, Л.А. Серафимов. Основные законы фазового равновесия бинарных систем // Учебно-метод. пособие. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2000.
А.К. Фролкова. Физико-химические основы процессов разделения многокомпонентных смесей. В 2-х частях // Учебно-метод. пособие. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2003.
А.К. Фролкова, Л.А. Серафимов. Общие закономерности гетерогенного равновесия в бинарных системах // Учебно-метод.пособие. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2004.
А.К. Фролкова, Л.А. Серафимов. Термодинамико-топологический анализ фазовых диаграмм как основа синтеза схем разделения // Учебно-метод. пособие. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2004.
А.В. Солохин, С.Л. Назанский, В.С. Тимофеев. Принцип перераспределения полей концентраций за счет химической реакции // Учебно-метод.пособие. – М.: МИТХТ им.
М.В. Ломоносова. – 2005.
А.В. Тимошенко, Е.А. Анохина, Л.А. Серафимов. Синтез технологических схем ректификации с частично и полностью связанными тепловыми и материальными потоками // Учебно-метод.пособие. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2007.
С.А. Решетов, А.К. Фролкова, О.Н. Крупинова. Банк данных по физикохимическим свойствам ионных жидкостей и их смесей // Учебно-метод.пособие. – М.:
МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2011.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06.
IV. ПРОФИЛЬ НАПРАВЛЕНИЯ «ТЕХНОЛОГИЯ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ»
Сырье и материалы для получения изделий из полимеров, классификация.Термопластичные материалы. Получение, структура и свойства, переработка, применение:
Полиэтилены, полипропилен, полиметилметакрилат, полистирол, полиакрилонитрил, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, поливиниловый спирт.
Полиформальдегид, пентапласт, полифениленоксид, полисульфоны, полиэтилентерефталат, порликарбонат, полиамиды, полиимиды.
Термореактивные материалы. Получение олигомеров, отверждение, структура и свойства, переработка, применение:
Фенольно-альдегидные, амино-альдегидные, ненасыщенные полиэфирные, полиуретановые, эпоксидные, кремнийорганические, алкидные, фурановые связующие и материалы на их основе.
Эластомерные материалы. Структура и свойства, применение: изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные, бутадиен-нитрильные, этиленпропиленовые, хлоропреновый, фторкаучуки, кремнийорганические, уретановые и бутилкаучуки, термоэластопласты.
Технология получения полимерных композиционных материалов Принципы создания полимерных композиционных материалов (ПКМ). Классификация и общие особенности полимерных композиционных материалов. Влияние фазовой структуры ПКМ на его свойства. Композиты с армирующими наполнителями.
Технология получения композиционных материалов Подготовка ингредиентов. Теоретические основы процесса смешения. Технология смешения и смесительное оборудование.
Защита от старения. Старение. Воздействие повышенных температур, света, ионизирующих излучений, агрессивных сред, микроорганизмов. Повышение стойкости к старению. Стабилизация различных полимеров.
Наполнение полимеров. Основные виды наполнителей и типы структур наполненных полимеров. Технология наполнения. Свойства наполненных полимеров.
Смешение полимеров. Совместимость полимеров. Особенности фазовой структуры смесей полимеров. Основные свойства смесей полимеров. Прочность, ударостойкость, вязкость, динамические свойства. Модификация смесей полимеров наполнителями, пластификаторами, межфазными добавками.
Вспенивание полимеров. Физико-химические закономерности вспенивания полимеров. Вспенивающие вещества (порообразователи.) Переработка газосодержащих полимерных материалов. Структура и свойства различных типов вспененных полимерных материалов.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Пластификация полимерных материалов. Физико-химические основы процессов пластификации. Совместимость пластификаторов с полимерами. Эффективность пластифицирующего действия. Свойства пластифицированных полимеров. Технология пластификации промышленных полимеров. Пластизоли.
Отверждение полимерных материалов. Механизмы образования пространственных полимеров. Отвердители, катализаторы, ускорители отверждения. Контроль скорости и глубины отверждения. Радиационно-химическое сшивание. Вулканизация резин. Вулканизующие агенты, ускорители и активаторы процесса вулканизации.
Окрашивание и декоративная обработка изделий из полимеров. Красящие вещества, пигменты, красители. Способы окрашивания. Нанесение рисунка на поверхность изделия. Активация поверхности. Печать, тиснение, аппликация, декалькомания.
Технология формования изделий из полимерных материалов.
Классификация и общая характеристика способов формования изделий. Каландрование. Оборудование и оснастка. Физико-химические основы процесса.
Формование на подложке. Пропитка. Промазка. Формование пленок из растворов полимеров на подложке.
Экструзия. Типы экструдеров и оснастка. Физико-химические основы процесса экструзии расплавов полимеров. Технологические схемы изготовления основных видов экструзионных изделий: труб, пленок, листов, профилей и т.д. Изготовление изделий на многошнековых экструдерах. Работа дисковых экструдеров.
Прессование. Типы оборудования и оснастка. Физико-химические основы процесса прессования реактопластов. Компрессионное прессование. Литьевое прессование. Прессование слоистых пластиков. Прессование термопластов. Холодное прессование. Компрессионное формование резиновых смесей.
Литье под давлением. Оборудование и оснастка. Физико-химические основы процесса при литье термопластов, реактопластов и эластомеров.
Литье без давления. Заливка. Виброформование. Оборудование и оснастка. Физикохимические основы процесса.
Формование на внутренней поверхности формы. Оборудование и оснастка. Физикохимические основы процессов. Пневмоформование. Выдувное формование. Ротационное формование.
Формование на внешней поверхности формы. Оборудование и оснастка. Физикохимические основы процессов. Намотка. Макание.
Ориентационная вытяжка полимерных заготовок. Оборудование и оснастка. Физикохимические основы процесса. Термофиксация. Прокатка. Протяжка.
Соединение полимера с полимером и полимера с металлом. Адгезионные процессы в технологии полимерных материалов. Клеи, герметики, мастики. Сварка, напыление, металлизация.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Полимерные материалы инженерно-технического и общетехнического назначения.
Теплостойкие, морозостойкие, ударопрочные, антифрикционные и фрикционные, электротехнические и радиотехнические, светотехнические, химически стойкие и атмосферостойкие, пищевые и медицинские, негорючие, тепло- и звукоизоляционные полимерные материалы. Кино- и фотоматериалы, Физико-химические основы фотографических процессов. Материалы для цветной фотографии.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Обязательная литература Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. «Химия и физика полимеров». М.: Химия, 2007.– 320с.
Болтон У. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты: Карманный справочник. /Пер. с англ., С-Пб.: Профессия, 2004.
Макаров В.Г., Каптенармусов В.Б. Промышленные термопласты: Справочник.
– М.: Химия, 2003. - 208 с.
Раувендаль К. Экструзия полимеров / Пер. под ред. Володина В.П., С-Пб.:
Профессия, – 2006.
Гастров К. Конструирование литьевых форм в ста тридцати примерах. / Пер с англ. под ред. А.П.Пантелеева и А.А.Пантелеева. С-Пб.: Профессия, 2006.
Ла Мантиа Ф. Вторичная переработка пластмасс Ф. /Пер. под ред. Заикова Г.Е.). С-Пб.: Профессия, 2006.
Оссвальд Т., Турнг Л.-Ш.. Грэманн П. Дж., Литье пластмасс под давлением /Пер. с англ. под ред. Э.Л. Калинчева. С-Пб.: Профессия, 2005.
Полимерные пленки. Заикова Г.Е. (ред.) /Пер. с англ. под ред. Заикова Г.Е. СПб.: Профессия, 2005.
Володин В.П.Экструзия профильных изделий из термопластов. С-Пб.: Профессия, 2005.
Крыжановский В.К., Бурлов В.В., ПаниматченкоА.Д., Крыжановская Ю.В.
Технические свойства полимерных материалов: Справочник. 2-е изд., дополненное.
С-Пб.: Профессия, 2005.
Шварц О., Эбелинг Ф.-В., Фурт Б. Переработка пластмасс. / Пер. с англ. С-Пб.:
Профессия, 2005.
Крыжановский В.К., Кербер М.Л., Бурлов. В.В. Производство изделий из полимерных материалов. С-Пб.: Профессия, 2004.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Головкин Г.С., Дмитренко В.П. Научные основы производства изделий из термопластичных композиционных материалов. М.: РУСАКИ, 2005. – 472 с.
Корнев А.Е. Буканов А.М., Шевердяев О.Н. «Технология эластомерных материалов». Учебник для вузов. – М.: НППА «Истек», 2009. – 504 с.
Дополнительная литература Технология пластических масс. Учебник для вузов/ Под ред. В.В. Коршака.М.: Химия, 1985. – 559 с.
Реологические и вулканизационные свойства эластомерных композиций./Под ред. И.А. Новакова. – М.:ИКЦ Академкнига, 2006 – 322 с.
Симонов-Емельянов И.Д., Кулезнев В.Н. Принципы создания композиционных материалов. Учебное пособие. М.: Издание МИХМ и МИХТ, 1986.- 64 с.
Кулезнев В.Н. Смеси полимеров. М.: Химия, 1980. – 282 с.
Торнер Р.В., Акутин М.С. Оборудование заводов по переработке пластмасс.
М.: Химия, 1986. – 400 с.
Хан Ч.Д. Реология в процессах переработки полимеров. М. «Химия», Л.Б. Кандырин. Реологические свойства полимеров и композитов на их основе.
Часть I-II, М. МИТХТ, 2005.
Дж. Дик. Технология резины: Рецептуростроение и испытания. – СПб.: Научные основы и технологии, 2010. – 620 с.
Мартин Дж., Смит В. Производство и применение резинотехнических изделий.
С-Пб.: Профессия, 2006.
Кулезнев В.Н., Ушакова О.Б. Конспект лекций по курсу «Структура и механические свойства полимеров». В 3-х частях. М.: ИПЦ МИТХТ, 2006.
Тадмор З., Гогос К. Теоретические основы переработки полимеров, М.: Химия, 1984.
Бакнелл К. Ударостойкие пластики./ Пер. с англ. - Л.:Химия, 1981. - 328 с.
Берлин А.А., Вольфсон С.А., Ошмян В.К., Ениколопов Н.С. Принципы создания композиционных полимерных материалов. М.: Химия, 1990. – 240 с.
Власов С.В., Кулезнев В.Н. Ориентированное состояние полимеров. М.: Знание, 1987. - 68 с.
Дж. Марк, Б. Эрман, Ф. Эйрич. Каучук и резина. Наука и технология. Монография. - Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2011.- 768 с.
Электронный контент
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06.
V. ПРОФИЛЬ НАПРАВЛЕНИЯ «ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ
ТЕХНОЛОГИЙ»Основные законы переноса субстанции в процессах химической технологии. Основное балансовое соотношение. Уравнения неразрывности потока и расхода. Объемный и массовый расход жидкости. Дифференциальное уравнение движения несжимаемой жидкости (уравнение Навье – Стокса).
Гидростатика. Идеальная жидкость. Уравнение Эйлера и основное уравнение гидростатики. Уравнение поверхности уровня. Давление и поверхности уровня в покоящемся сосуде и вертикальном цилиндрическом сосуде, вращающемся вокруг своей оси. Силы давления на дно и боковые стенки сосуда. Центр давления.
Гидродинамика. Основные понятия. Задачи гидродинамики. Уравнения Бернулли для идеальной жидкости. Геометрическая и энергетическая интерпретации уравнения Бернулли. Потерянный напор при течении реальных жидкостей. Уравнение равномерного движения (Дарси –Вейсбаха). Коэффициент гидравлического сопротивления. Геометрическое и физическое подобие. Масштабные преобразования. Основы теории физического и математического моделирования процессов химической технологии. Критерии подобия в гидродинамике.
Ламинарный режим. Скорость и расход. Турбулентный режим. Общая картина течения. Профиль скорости. Расчёт трубопроводов. Местные сопротивления. Трубопроводы простые и сложные. Задачи эксплуатации и проектирования при расчёте трубопроводов. Расчёт простого трубопровода. Алгоритмы решения задач эксплуатации и проектирования. Расчёт сложного (разветвлённого) трубопровода. Расчёт газопровода при изотермическом течении газа.
Течение жидкостных плёнок и истечение жидкостей из отверстий. Гравитационное течение жидкостных плёнок по вертикальной поверхности. Профиль скорости и расход.
Средняя скорость. Истечение при постоянном напоре. Скорость истечения и расход через отверстие.
Истечение при переменном напоре. Время опорожнения сосудов различной формы (общий случай и конкретный пример).
Неньютоновские жидкости. Характеристики неньютоновских жидкостей. Диаграммы сдвига. Зависимости кажущейся вязкости от напряжения сдвига. Бингамовские жидкости.
Профиль скорости и подход к определению расхода. Псевдопластичные (и дилатантные) жидкости. Скорость и расход таких жидкостей в круглых трубах.
Гидравлика дисперсных систем Общая характеристика дисперсных систем с твёрдой фазой. Порозность слоя и средний диаметр частиц. Сопротивление неподвижного слоя (формула Эргана). Псевдоожиженный слой. Кривые псевдоожижения. Сопротивление псевдоожиженного слоя. Вывод формулы Тодеса для скорости начала псевдоожижения. СкоСтр. 26 из
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. рость витания одиночной частицы. Вывод формулы Тодеса для скорости витания. Высота и порозность псевдоожиженного слоя. Зависимость порозности слоя от скорости газа. Обобщённая формула Тодеса.
Перемещение жидкостей. Классификации насосов. Основные характеристики насосной установки: производительность, напор, мощность. Поршневые насосы. Принцип действия и классификация. Производительность. Закон движения поршня. Диаграмма подачи. Неравномерность подачи. Работа и расчёт воздушных колпаков. Предельная высота всасывания поршневыми насосами (с воздушным колпаком и без него). Регулирование производительности. Центробежные насосы. Устройство и принцип работы. Основное уравнение центробежного насоса. Напор и производительность центробежных насосов. Частные и универсальные характеристики центробежных насосов. Последовательная и параллельная работа двух насосов. Предельная высота всасывания.
Осаждение. Характеристики разделяемой системы. Производительность. Конструкции и расчёт отстойников: вертикальных и горизонтальных, периодических и непрерывного действия.Центробежное осаждение Принцип работы и конструкции центрифуг. Расчёт времени осаждения частиц в поле центробежных сил. Производительность центрифуг. Циклоны. Мультициклоны. Мощность, затрачиваемая при работе центрифуг.
Фильтрование. Устройство и работа фильтров. Основное уравнение фильтрования.
Фильтрование при постоянной движущей силе и при постоянной скорости фильтрования.
Определение параметров процесса фильтрования. Фильтрование в поле центробежных сил.
Перемешивание. Цели процесса перемешивания. Способы перемешивания. Пневматическое перемешивание. Циркуляционное перемешивание. Перемешивание лопастными мешалками. Расчёт мощности на перемешивание для лопастей различной конфигурации.
Структура потоков. Общие понятия. Модели идеального вытеснения (ИВ) и идеального перемешивания (ИП). Причины продольного перемешивания. Сравнение аппаратов ИВ и ИП. Модель ИВ. Время пребывания. Кривые отклика. Результирующий эффект процесса.
Модель ИП: время пребывания, кривые отклика, результирующий эффект. Параметры кривых отклика моделей ИВ и ИП. Структура потоков в реальных аппаратах. Ячеечная модель.
Сущность модели. Расчётные соотношения. Диффузионная модель потока с продольным перемешиванием. Сущность модели. Расчётные соотношения. Кривые отклика.
Сопоставление и оценка моделей различных уровней. Экспериментальное изучение продольного перемешивания. Общие положения. Связь кривых отклика с функциями распределения. Выбор модели и определение её параметров методом моментов.
Назначение, классификация и схемы теплообменных аппаратов. Промышленные способы подвода и отвода тепла к химической аппаратуре. Конструктивный и поверочный расчёты теплообменных аппаратов. Основы теории теплопередачи. Коэффициент теплопередаСтр. 27 из
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. чи. Теплопередача через одно- и многослойные плоские и цилиндрические стенки и сферические поверхности, когда рабочие вещества не изменяют агрегатное состояние. Теплопередача от конденсирующегося пара к потоку теплоносителя не изменяющего своё агрегатное состояние. Теплопередача от конденсирующего пара к кипящей жидкости. Движущая сила стационарного процесса и температурные профили теплоносителей в рекуперативных аппаратах при прямо-, противо- и смешанном токе. Распределение температур в катализаторной зоне круглой трубы. Критическая и целесообразная толщина тепловой изоляции.
Выпаривание. Физико – химические основы процесса выпаривания. Типовая схема однокорпусной выпарной установки с барометрическим конденсатором смешения и принцип расчёта основных технологических и конструктивных параметров аппарата. Многокорпусная выпарная установка, принципиальная схема и расчёт основных технологических и конструктивных параметров аппаратов. Выпарные аппараты с тепловым насосом. Повышение эффективности выпарных установок за счёт утилизации теплоты.
Основы теории массопередачи и методы расчёта массообменной аппаратуры Основы массопередачи. Классификация массообменных процессов:. Конструкции массообменных аппаратов: тарельчатые и насадочные. Концентрации: массовые и мольные;
абсолютные и относительные. Концентрационный треугольник. Его свойства. Правило сложения смесей. Правило рычага 1 и 2 рода. Вычитание смесей. Следствия из правил. Фазовое равновесие в диаграмме у – х и в треугольной диаграмме. Направление и движущая сила массообменного процесса. Основное уравнение массопередачи. Расчёт потока вещества по известным потокам фаз и концентрациям. Общая схема процесса массопереноса в аппарате и влияние отдельных стадий на результат для простейшего случая (идеальное перемешивание в каждой из фаз). Поверхностная (кинетическая) и балансовая задачи. Уравнение рабочих линий при прямоточном и противоточном движении фаз в режиме идеального вытеснения.
Графический способ определения числа теоретических ступеней. Аналитический расчёт числа теоретических ступеней при прямой линии равновесия. Конструкции тарелок: колпачковая, ситчатая, клапанная. Расчёт высоты тарельчатых колонн. Расчёт насадочных массообменных аппаратов. Двухплёночная теория массопередачи. Определение коэффициентов массопередачи при известных коэффициентах массоотдачи в фазах. Расчёт средней движущей силы процесса массопередачи в общем случае (кривая линия равновесия) и при прямой линии равновесия. Расчёт поперечного сечения массообменного аппарата. Расчёт высоты насадочного аппарата с помощью ВЕП и ВЭТС (ВЭТТ).
Абсорбция. Требования к абсорбенту. Равновесие при абсорбции. Влияние температуры и давления. Схема абсорбционно–десорбционной установки. Неизотермическая абсорбция. Построение политермы. Абсорбция с рециркуляцией абсорбента Процессы перегонки (дистилляция и ректификация). Фазовое равновесие жидкость – пар для бинарных смесей. Идеальные смеси с полной взаимной растворимостью компонентов. Влияние давления на фазовое равновесие. Относительная летучесть. АналитиСтр. 28 из
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. ческая зависимость у от х. Фазовое равновесие реальных жидких бинарных смесей. Фазовое равновесие для жидкостей с полной и частичной взаимной нерастворимостью.
Дистилляция. Простая постепенная дистилляция. Материальный расчёт простой дистилляции. Тепловой расчёт процесса простой постепенной дистилляции. Непрерывная дистилляция (однократное испарение). Материальный расчёт. Многократная непрерывная дистилляция.
Ректификация. Сущность процесса. Варианты проведения периодической ректификации. Непрерывная ректификация бинарных смесей. Принцип работы ректификационной колонны. Конструкции конденсаторов и кипятильников. Схема и расчёт материальных потоков. Расчёт внутренних материальных потоков в колонне непрерывного действия. Расчёт укрепляющей части колонны. Рабочая линия. Минимальное флегмовое число. Выбор рабочего флегмового числа. Расчёт отгонной колонны. Рабочая линия процесса. Характерные точки пересечения этой линии. Определение числа тарелок и основных размеров колонны. Тепловой расчёт ректификационной колонны непрерывного действия. Ректификация Влияние агрегатного состояния исходной смеси на работу ректификационной колонны. Уравнение тарелки питания. Определение высоты укрепляющей и отгонной части колонны. Разделение бинарных смесей с применением разделяющего агента. Экстрактивная ректификация. Азеотропная ректификация. Разделение бинарных азеотропообразующих смесей в двух колоннах с разными давлениями. Ректификация многокомпонентных смесей. Число колонн и варианты схем разделения. Расчёт числа ступеней в колонне методом «от тарелки к тарелке».
Экстракция. Основные понятия. Требования к экстрагенту. Схемы проведения процессов. Конструкции экстракторов. Расчёты процессов однократной, порционной (дробной) и противоточной экстракции при полной взаимной нерастворимости разбавителя и экстрагента, при m = соnst и m соnst. Распределение экстрагента по ступеням при m = соnst. Расчёт процессов экстракции при частичной взаимной растворимости разбавителя и экстрагента. Равновесие в треугольной диаграмме. Однократная и порционная экстракции. Расчёт числа ступеней при непрерывной противоточной экстракции.
Растворение и выщелачивание (экстракция из твёрдых тел). Конструкции аппаратов и схемы проведения процессов. Физический смысл и построение. Линии нижнего продукта (потока). Расчёт процессов однократного, порционного и противоточного выщелачивания.
Сушка влажных материалов. Условия сушки. Свойства влажного воздуха. Влагосодержание и относительная энтальпия влажного воздуха. Условный удельный объём влажного воздуха. Диаграмма I х. Её построение. Свойства влажного материала. Относительная влажность. Теплоёмкость материала. Конструкции сушилок. Материальный и тепловой расчёт сушилок. Параметры процесса сушки. Теоретическая сушилка и построение реальных процессов сушки. Полный расход теплоты в сушилке и его распределение между калорифером и сушильной камерой. Многозональная сушилка. Расход теплоты. Порядок расчёта реальных сушилок. Расчёт сушилок с рециркуляцией отработанного воздуха. Схема установки
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. и изображение процесса сушки материалов инертным газом. Сушка топочными газами. Схема установки. Алгоритм расчёта. Расчёт основных потоков.
Кривые кинетики сушки. Равновесие при сушке. Особенности массопереноса при сушке твёрдых материалов. Внутренняя и внешняя задачи, потоковые задачи. Общие подходы к решению задач. Расчёт размеров сушилок с псевдоожиженным слоем (ПС) в условиях внешней задачи. Оценка величины поверхности массообмена. Средняя движущая сила процесса сушки. Условие перехода внешней задачи в балансовую. Задачи эксплуатации и проектирования. Расчёт размеров сушилок с ПС в условиях внутренней задачи. Кривые изменения влажности материала от радиуса при разных временах высушивания. Граничные условия.
Определение средней влажности в отдельно взятой частице. Определение средней влажности уходящих из ПС частиц. Задачи эксплуатации и проектирования.
Адсорбция и ионный обмен. Равновесие при адсорбции и ионном обмене. Конструкции адсорберов. Расчёт адсорберов с ПС. Непрерывная адсорбция в условиях балансовой задачи. Расчёт одноступенчатого и многоступенчатого адсорберов в условиях внутренней задачи. Определение к.п.д. ступени в условиях балансовой и внутренней задач. Расчёт адсорберов непрерывного действия с движущимся слоем сорбента. Объёмный коэффициент массопередачи. Периодическая адсорбция. Идеальная и реальная адсорбция. Уравнение Шилова. Экспериментальное определение констант уравнения Шилова. Теоретический расчёт скорости движения фронта сорбции и времени потери защитного действия слоя. Динамическая ёмкость сорбента.
Кристаллизация. Основные понятия и классификация процессов кристаллизации.
Фазовое равновесие для однокомпонентных и бинарных смесей. Фракционная кристаллизация. Схема установки и расчет процесса однократной фракционной кристаллизации бинарных смесей. Кристаллизация из растворов. Способы получения пересыщенных растворов.
Выпарные кристаллизаторы с частичной отгонкой растворителя. Технологические схемы процесса перекристаллизации из раствора.
Мембранные процессы. Общие понятия и классификация процессов мембранных процессов. Основные механизмы переноса вещества через мембраны. Конструкции мембранных ячеек. Основы расчёта процессов мембранного разделения при различных структурах потоков в надмембранном и подмембранном пространствах.
Способы измельчения. Затраты энергии. Основной принцип измельчения. Схемы.
Щековые дробилки. Угол захвата. Производительность. Предельное число качений. Расход энергии. Валковые дробилки. Условие захвата. Размеры измельчаемых кусков. Производительность. Мощность. Шаровые мельницы. Принцип действия. Число оборотов. Мощность.
Коллоидные мельницы.
Классификация сыпучих материалов. Критерий качества разделения. Грохочение.
Конструкции грохотов. Разделение в тяжелых средах. Гидравлическая и пневматическая
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. классификация. Отстойник – классификатор. Классификатор резино – тканевых изделий Инерционные воздушные сепараторы. Простой воздушный сепаратор. Воздушный проходной сепаратор. Сепарация на основе сегрегации. Гидродинамическая дистилляция и гидродинамическая ректификация.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Обязательная литература Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс: [Электронный ресурс]: в 2 кн./ В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов, А.Л. Таран и др.; Под ред. В.Г.Айнштейна. 5-е изд. // М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. 1758 с.
Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии.//М.: Универсальная книга; Логос; Физматкнига, 2006. Кн. 1.
912 с, Кн. 2. 872 с.
Дополнительная литература Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.:
Химия, 1973.
Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: Химия, 1987.
Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.: Высш. шк., 1979.
Процессы и аппараты химической технологии. Т. 1: Основы теории процессов химической технологии / Д.А. Баранов, А.В. Вязьмин, А.А. Гухман и др.; Под ред.
А.М. Кутепова. М.: Логос, 2001.
Процессы и аппараты химической технологии. Т. 2: Механические и гидромеханические процессы / Д.А. Баранов, В.Н. Блиничев, А.В. Вязьмин и др.; Под ред.
А.М. Кутепова. М.: Логос, 2001.
Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. М.: Химия, 1969.
Нелинейная динамика и термодинамика необратимых процессов в химии и химической технологии / Э.М. Кольцова, Ю.Д. Третьяков, Л.С. Гордеев, А.А. Вертегел. М.:
Химия, 2001.
Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. М.: Химия, 1975.
Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике.
М.: Наука, 1987.
Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967, 599 с.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06. Электронный контент Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс: [Электронный ресурс]: в 2 кн./ В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов, А.Л. Таран и др.; Под ред. В.Г.
Айнштейна. 5-е изд. // М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. 1758 с.
Официальный сайт кафедры Процессов и аппаратов химической технологии http://paht.my1.ru/
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТОНКИХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ имени М.В. ЛОМОНОСОВА Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06.
VI. АННОТАЦИЯ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по профилю направления «Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов» включает следующие разделы:– химия и технология редких элементов (редкие щелочные элементы, элементы 2-ой группы периодической системы редкоземельные элементы и скандий, элементы подгруппы титана, элементы подгруппы ванадия, элементы 6-ой Б подгруппы);
– химия и технология рассеянных и малых элементов (рений, кобальт, селен, теллур, кадмий, ртуть, галлий, индий, таллий, германий, олово, сурьма, висмут) Программа вступительного экзамена в аспирантуру по профилю направления «Технология органических веществ» включает следующие разделы:
– классификация химических методов в технологии органических веществ;
– основные производства (производство спиртов, альдегидов и кетонов: гидратация низших олефинов с получением этилового, изопропилового и др. спиртов, оксосинтез (гидрокарбонилирование, гидроформилирование), окисление, производство ацетальдегида, производство фенола; производство хлорорганических продуктов: 1,2-дихлорэтана, хлористого винила, хлористого этила; производство оксидов этилена и пропилена; производство уксусной кислоты; производство мономеров: стирола и a-метилстирола, нитрила акриловой кислоты, виниловых эфиров, изопрена);
– теоретические основы массообменных и каталитических процессов.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по профилю направления «Технология и переработка полимеров и композитов» включает следующие разделы:
– сырье и материалы для получения изделий из полимеров, классификация;
– технология получения полимерных композиционных материалов (принципы создания полимерных композиционных материалов, защита от старения, наполнение полимеров, смешение, вспенивание, пластификация, отверждение полимерных материалов, окрашивание и декоративная обработка изделий из полимеров);
– технология формования изделий из полимерных материалов;
– материалы с комплексом специальных свойств;
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по профилю направления «Процессы и аппараты химических технологий» включает следующие разделы:
– гидравлика (гидростатика, гидродинамика, расчёт трубопроводов и гидравлика дисперсных систем, структура потоков и её влияние на эффективность работы аппаратов);
– массообменные процессы (расчёт выпарных аппаратов, основы теории массопереноса, массоперенос на примерах абсорбции, дистилляции и ректификации, жидкостной экстракции, растворения и выщелачивания, сушки твёрдых материалов);
– тепловые процессы (теоретические основы теплопереноса, расчет движущей силы процесса теплопереноса и размеров теплообменных аппаратов, интенсификация в них процессов теплообмена).
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки научно-педагогических кадров 18.06.01 «Химическая технология»18.06.
«