1

2

.

3

1. Цели освоения дисциплины.

«Энерготехнологические процессы и установки» – общеинженерная дисциплина, в

которой излагаются теоретические основы технологии и аппаратурного оформления химико-технологических систем, включающих энергетические узлы и установки для производства тепловой энергии.

Целью преподавания дисциплины является усвоение студентами основных принципов построения энерготехнологических систем в составе крупнотоннажных химических производств.

В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные и профессиональные компетенции:

- способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

- способность и готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе ОК-3);

- способность к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, способность приобретать новые знания в области техники и технологии (ОК-7);

- способность и готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

- составлять математические модели типовых профессиональных задач, находить способы их решений и интерпретировать профессиональный (физический) смысл полученного математического результата (ПК-8);

- использовать знания основных физических теорий для решения возникающих физических задач, самостоятельного приобретения физических знаний для понимания принципа работы оборудования и приборов (ПК-24);

- разрабатывать проекты аппаратов и установок химической технологии (ПК-26);

- использовать информационные технологии при разработке проектов (ПК-27).

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Дисциплина «Энерготехнологические процессы и установки» представляет собой дисциплину математического и естественно научного цикла дисциплин. Из имеющихся в учебном плане дисциплин для успешного усвоения курса необходимы высшая математика, физика, физическая химия, инженерная графика, информационные технологии.

Математика (разделы): дифференциальное и интегральное исчисление, линейное и нелинейное программирование, теория вероятностей и математическая статистика.

Физика: механика твердого тела и гидромеханика, молекулярная физика, теория волновых процессов, электричество.

Физическая химия: химическая термодинамика и фазовое равновесие в гетерогенных системах, теория растворов.

Инженерная графика: выполнение и чтение технических схем, чертежей и эскизов деталей и агрегатов, сборочных чертежей и чертежей общего вида.

3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) «Энерготехнологические процессы и установки»

В результате освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные и профессиональные компетенции:

общекультурные - ОК-1,3,7: студент должен: знать основные научные школы, методы и приемы научных исследований, уметь осуществлять методологическое обоснование научного исследования, владеть навыками историко-методологического анализа научного исследования;

профессиональные Общепрофессиональные ПК-1:

- студент должен: знать современное оборудование и приборы, уметь грамотно использовать методы математического моделирования, владеть методами теоретического анализа технологических процессов;

Производственно-технологическая деятельность ПК-8:

- студент должен: знать организационно-управленческую деятельность, понятия и методы реализации концепции устойчивого развития, уметь оценивать эффективность и внедрять новые технологии, владеть методами маркетинговых исследований, обработки информации;

Научно-исследовательская деятельность ПК-24:

- cтудент должен: знать современные приборы и методики, уметь обрабатывать и систематизировать научно-техническую информацию, владеть современными информационными технологиями для обработки информации с использованием прикладных программ и баз данных, методами оценки деятельности предприятий нефтехимического и биотехнологического комплексов;

Проектная деятельность ПК-26, ПК - 27:

- cтудент должен: знать и использовать модели для описания различных процессов, уметь проводить технологические расчеты по проектам, владеть навыками использования пакетов прикладных программ.

3.1. Матрица соотнесения тем/разделов учебной дисциплины (модуля) и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций Компетенции Количество Темы, общее часов колиразделы лекци- ОК-1 ОК-3 ОК-7 ПК-1 ПК-8 ПК-24 ПК-26 ПК-27 чество дисциплины онных компезанятий тенций Тема 1. Принципы построения химикотехнологических систем (ХТС) Тема 2. Энерготехнологические комплексы химических производств Тема 3. Расчет и оптимизация оборудования и установок теплотехнических систем химических производств Тема 4. Энергосберегающие 4 + + + + + + + + технологии в нефтехимии Итого 4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Энерготехнологические процессы и установки»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 ЗЕ 4.1. Лекционные занятия (0,63 ЗЕ) Неделя Раздел дисциплины (модуля), темы лекций и их Объем семестра содержание в часах 1,3 Тема 1. Принципы построения химико-технологических систем (ХТС).

Системный анализ химико-технологических схем на примере производств аммиака и азотной кислоты. Методика определение необходимых тепловых и температурных режимов ведения процесса. Установление минимально требуемых энергоресурсов для проведения процессов. Определение количества и качества энергоресурсов, выделяющихся в процессах химической технологии.

Литература [1] Тема 2. Энерготехнологические комплексы химических производств.

Системы теплоснабжения и прямого использования топлива в теплотехнических системах химической и нефтехимической промышленности. Распределение энергоресурсов. Основные потери топливно-энергетических ресурсов. Резервы энергосбережения. Взаимосвязь теплоэнергетических, теплотехнологических и электроэнергетических систем. Принципы эффективного производства, транспорта, преобразования, аккумулирования и снабжения энергоносителями химикотехнологических систем.

Тема 3. Расчет и оптимизация оборудования и установок теплотехнических систем химических производств.

Синтез теплотехнологических систем химических производств. Разработка тепловых схем с эффективным регенеративным и внешним использованием энергоресурсов, выделяющихся в химико-технологических процессах. Расчет и оптимизация аппаратурно-технологических и режимных параметров энерготехнологических установок. Исследование надежности и управляемости энерготехнологических комплексов ХТС.

Тема 4. Энергосберегающие технологии в нефтехимии.

Способы утилизации тепла. Применение тепловых труб (термосифонов) и тепловых насосов. Котлы –утилизаторы тепла.

Использование отходов энергоносителей в технологических установках. Энергетическая модернизация и внедрение интенсивного энергосбережения в действующих и проектируемых ХТС. Литература [1] 4.2. Лабораторные занятия (0,63 ЗЕ) недели мы Экспериментальное определение основных характеристик слоя зернистого материала [3] Определение массообменных характеристик абсорбера [3] Разделение бинарной смеси на ректификационной Изучение кинетики сушки зернистых материалов[3] 4.3. Практические занятия Практические занятия не предусмотрены.

4.4. Курсовое проектирование Курсовое проектирование не предусмотрено.

4.5. Самостоятельная работа студента 74 часа (1,74 З.Е.) Раздел дис- № неЗЕ Тема Тема Тема 4.6. Распределение трудоемкости изучения дисциплин по видам учебной аудиторной и самостоятельной работы студента Трудоемкость освоения дисциплины: 3 ЗЕ 2-й семестр Виды аудиторной учебной работы: Лк – лекции, Лз – лабораторные занятия Виды самостоятельной учебной работы: Дз – домашнее задание (решение задач) Формы текущего контроля (ТК): Т– тестирование; ПДз - проверка домашнего задания.

5. Образовательные технологии Чтение лекций по дисциплине.

Проведение лабораторных занятий включает этапы:

1. Постановка целей и задач лабораторной работы. Демонстрация и разбор опытов.

2. Самостоятельное выполнение экспериментальных исследований.

3. Демонстрация результатов выполнения лабораторной работы и разбор ошибок.

4. Устранение ошибок и оценивание выполненной работы.

Каждая лабораторная работа предусматривает самостоятельную проработку теоретического материала, изучение методики выполнения задачи.

Самостоятельная работа. При организации внеаудиторной самостоятельной работы по данной дисциплине преподавателю рекомендуется использовать следующие ее формы:

- решение студентом самостоятельных задач обычной сложности, направленных на закрепление знаний и умений;

- выполнение индивидуальных заданий повышенной сложности, направленных на развитие у студентов научного мышления и инициативы;

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ И ЭКЗАМЕНА ПО

ДИСЦИПЛИНЕ

1. Системный анализ химико-технологических схем на примере производств аммиака и азотной кислоты.

2. Методика определение необходимых тепловых и температурных режимов ведения процесса.

3. Установление минимально требуемых энергоресурсов для проведения процессов.

4. Определение количества и качества энергоресурсов, выделяющихся в процессах химической технологии.

Тема 2. Энерготехнологические комплексы химических производств.

1. Системы теплоснабжения и прямого использования топлива в теплотехнических системах химической и нефтехимической промышленности.

2. Распределение энергоресурсов.3.

3. Основные потери топливно-энергетических ресурсов.

4. Резервы энергосбережения. Взаимосвязь теплоэнергетических, теплотехнологических и электроэнергетических систем.

5. Принципы эффективного производства, транспорта, преобразования, аккумулирования и снабжения энергоносителями химико-технологических систем.

Тема 3. Расчет и оптимизация оборудования и установок теплотехнических систем химических производств.

1. Синтез теплотехнологических систем химических производств.

2. Разработка тепловых схем с эффективным регенеративным и внешним использованием энергоресурсов, выделяющихся в химико-технологических процессах.

3. Расчет и оптимизация аппаратурно-технологических и режимных параметров энерготехнологических установок.

4. Исследование надежности и управляемости энерготехнологических комплексов ХТС.

Тема 4. Энергосберегающие технологии в нефтехимии.

1. Способы утилизации тепла.

2. Применение тепловых труб (термосифонов) и тепловых насосов.

3. Котлы – утилизаторы тепла.

4. Использование отходов энергоносителей в технологических установках.

5. Энергетическая модернизация и внедрение интенсивного энергосбережения в действующих и проектируемых ХТС.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) Основная литература.

1. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. – М.: Альянс, 2005, 753 с.

Дополнительная литература.

2. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие по проектированию: под ред. Ю.И. Дытнерского. – М.: Химия, 2007.

3. Павлов К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. – М.: Альянс, 2005, 576 с.

4. Романков П.Г. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи): учеб. пособие для студентов вузов/ П.Г Романков, В.Ф. Фролов, О.М.

Флисюк. – СПб. : Химиздат, 2010.

5. Плановский А. Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: учебник для вузов / А. Н. Плановский, П. И. Николаев. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1987. – 496 с.

6. Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов: в 2 кн. – 2-е изд. – М.: Химия, 1995.

Программное обеспечение и Интернет-ресурсы КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.

Электронные ресурсы.

Наука и технологии 2002-2010 г.г. [электронный ресурс] реферативная аннотированная база данных. М.:ГПНТБ России, 2010 (CD-ROM). Сиц 504.06 Э40 №8.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).

Учебные аудитории оснащены мультимедийным оборудованием и необходимыми программно-аппаратными средствами (а.5109, 5216, 5106 а).