СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013 СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ Система качества АлтГТУ.

СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
Система качества АлтГТУ.
Образовательный стандарт
высшего профессионального образования АлтГТУ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ»
для направления 240100.62 «Химическая технология», код дисциплины Б3.8
ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова»
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Предисловие
1)РАЗРАБОТАН кафедрой химии и химической технологии____АлтГТУ им. Ползунова
(наименование кафедры, разработавшей стандарт)
2) Стандарт дисциплины разработан на основании ФГОС ВПО направления подготовки (специальности) 240100-62 «Химическая технология», утвержденного приказом Министерством образования и науки РФ от 22 декабря 2009 г. № 807______________
(наименование и дата утверждения
3) Стандарт дисциплины «Химические реакторы» по своему назначению, структуре и
содержанию полностью соответствует требованиям УМКД.
4) ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
II
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения ……………………………………………………………........
2 Нормативные ссылки …………………………………………………………….........
3 Термины и определения ………………………………… …………………………...
4 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины ………………………...
4.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП…………………….………………..
4.2 Цели и задачи освоения дисциплины. …………………………………………….
4.3 Место дисциплины в структуре ООП направления ………………….. ………
4.4 Требования к результатам освоения дисциплины ………………………….....
4.5 Объем и виды занятий по дисциплине……………………………………….…..
5 Рабочая программа дисциплины………………………………………..……………
5.1 Содержание дисциплины………………………………………………….……….
5.1.1 Тематический план дисциплины………………………………………………
5.1.2 Содержание разделов дисциплины
5.1.3 Самостоятельная работа студентов …………………………………………
5.1.4 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины…
5.1.5 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по
дисциплине………………………………………………………………………..
5.1.6 Учебно-методическая карта дисциплины……………………………………
5.2 Условия освоения и реализации дисциплины………………………………...
5.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины ….
5.2.2 Организация самостоятельной работы студентов……………… ………..
5.2.3 Методические рекомендации преподавателю дисциплины……………...
5.2.4 Образовательные технологии…………………………………………………
5.2.5 Особенности преподавания дисциплины……………………………………
5.2.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины…………………….
6 Лист согласования рабочей программы дисциплины…………………………
7 Лист изменений к стандарту дисциплины………………………………………….
Приложение А (обязательное). Оценочные средства (контролирующие
материалы) по дисциплине «Химические реакторы»……………………………….
Приложение Б (обязательное). Силлабус (памятка) учебной дисциплины……
1
1
2
2
2
3
3
3
5
6
6
6
7
11
11
12
12
13
13
13
14
14
14
14
14
15
16
21
III
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
IV
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Стандарт организации
Система качества АлтГТУ
Образовательный стандарт высшего
профессионального образования АлтГТУ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ»
Введён впервые
УТВЕРЖДАЮ
Начальник УМУ
______________________________________Щербаков Н.П.
(подпись)
( Ф.И.О.)
Дата__________________
(число, месяц, год)
1 Область применения
1.1 Стандарт дисциплины устанавливает общие требования к содержанию, структуре, объему дисциплины «Химические реакторы» и условиям ее реализации в АлтГТУ.
1.2 Действие стандарта распространяется:
а) на студентов, обучающихся по направлению (специальности)
240100-62«Химическая технология»___________________
(код и наименование направления или специальности)
б) на преподавателей и сотрудников структурных подразделений, задействованных в образовательном процессе по дисциплине.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ Р 1.5-2004 Стандартизация в РФ. Стандарты национальные РФ. Правила
разработки, утверждения, обновления и отмены
Федеральный закон Российской Федерации «Об образовании» от 10.07.1992 №
3266-1 с изменениями и дополнениями
Федеральный закон Российской Федерации «О высшем и послевузовском профессиональном образовании» от 22.08.1996 г. № 125-ФЗ с изменениями и дополнениями
Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 г.
№273 ФЗ
Типовое положение об образовательном учреждении ВПО (высшем учебном заведении), утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 14.02.
2008 г. № 71
ФГОС ВПО направления подготовки 240100 «Химическая технология», утвержденного приказом Минобрнауки Российской Федерации от 22.12.2009 № 807
СТО АлтГТУ 12.310-2011 Система качества. Образовательный стандарт ВПО
АлтГТУ. Образовательный стандарт учебной дисциплины. Общие требования к структуре,
содержанию и оформлению.
1
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины и определения в соответствии с законами Российской Федерации (и изменениями к ним) «Об образовании», «О высшем и послевузовском профессиональном образовании». Используемые в настоящем документе
термины и определения полностью соответствуют содержащимся в разделе 3 (Термины
и определения) образовательного стандарте СТО АлтГТУ 12.310-2011, здесь они не приводятся.
4 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины
4.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП
Таблица 1 – Выписка из рабочего учебного плана ООП
3
5
6
7
12
13
14
108
108
51
34
0
17
В период
сессий
Лекции
Практические
В семестре
11
Лабораторные занятия
10
Всего
9
8
15
16
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЦИКЛ
Базовая (общепрофессиональная) часть
Химические реакторы
8
4
Аудиторные
занятия
2
Часы учебных занятий
Из них
СРС
Всего без СРС в
период сессий
1
Б.3
РУП
Наименование циклов и
дисциплин
ФГОС
№
п.п
экзамены
зачеты
Курсовые
проекты (работы)
Расчетные
задания
Распределение по Трудоемсеместрам
кость
7
3
57
0
Распределение по курсам
II курс
III курс
IV курс
1
2
3
4
5
6
7
8
Недель в семестре
17
17
17
17
17
17
17
14
Часов в неделю (лекции/лаб. зан./ практ. зан) / часов СРС в семестре
Кафедра
Перечень реализуемых компетенций
В интерактивной
форме
Продолжение таблицы 1
17
25
26
27
ХиХТ
ПК-13-16, 24-27 для
групп направления
«Химическая технология» 2010 года
приёма студентов
ПК-8, 14-16, 25, 26
для групп направления «Химическая
технология», начиная с 2011 года
приёма студентов
5
I курс
19
20
21
22
23
2 0 1
2
24
57
18
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
4.2 Цели и задачи освоения дисциплины
Цель освоения дисциплины
– научить студентов использовать теоретические закономерности химикотехнологических процессов для выбора и проектирования различных типов реакторов.
Указанная цель достигается за счет рассмотрения организации реакторных процессов с учётом не только химических процессов и процессов переноса тепла и массы, но
также учитывать роль гидродинамической обстановки в реакторе.
Задачи дисциплины:
– выбор реактора, обеспечивающего максимальную производительность и интенсивность, высокий выход продукта и наибольшую селективность процесса, минимальные
энергетические затраты на перемешивание и транспортировку материалов через реактор, использование теплоты экзотермических реакций, лёгкую управляемость и безопасность работы, устойчивую работу реактора при изменениях основных параметров режима, низкую стоимость изготовления.
Изучение дисциплины проводится с применением средств и методов математического описания и использованием электронно-вычислительной техники.
4.3 Место дисциплины в структуре ООП направления
Дисциплина «Химические реакторы» входит в базовую часть в профессиональном
цикле дисциплин. Она изучается в 7 семестре.
Дисциплина базируется на знаниях курсов математики, физики, физической химии,
процессов и аппаратов химических производств, общей химической технологии.
«Входными» знаниями обучающихся по дисциплине являются наиболее значимые
элементы подготовки студентов в области теоретических закономерностей химии и химической термодинамики, процессов и аппаратов химической технологии.
Знания и навыки, полученные студентами в результате изучения дисциплины «Химические реакторы», необходимы для успешного выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра. Содержание данного курса соответствует приоритетным задачам
современного образования, предполагающим формирование таких качеств выпускника,
как способность к творческому мышлению, самостоятельность в принятии решений, инициативность.
4.4 Требования к результатам освоения дисциплины
В результате изучения данной дисциплины студенты должны прибрести знания,
умения и определенный опыт, необходимые для будущей производственно–
технологической инженерной деятельности.
Студенты должны:
знать:
 основы теории процесса в химическом реакторе;
 методологию исследования взаимодействия процессов химических превращений и явлений переноса на всех масштабных уровнях;
 методику выбора реактора и расчёта процесса в нём;
 основные реакционные процессы и реакторы химической и нефтехимической
технологии.
уметь:
 произвести выбор типа реактора и произвести расчёт технологических параметров для заданного процесса;
 определить параметры наилучшей организации процесса в химическом реакторе.
3
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
иметь опыт (владеть):
 методами расчёта и анализа процессов в химическом реакторе;
 методами выбора химических реакторов;
 самостоятельной работы с учебной, научной, справочной литературой и интернет-ресурсами;
 вести поиск и делать обобщающие выводы.
Компетенции, которые приобретает студент в результате изучения данной дисциплины, представлены в таблице 2. Здесь же для каждого результата освоения дисциплины (на уровне знать, уметь, владеть) приведено соответствие с конкретной компетенцией (или её частью).
Таблица 2
Код
компетенции по
ФГОС ВПО
1
ПК-8
ПК-13
ПК-14
ПК-15
ПК-16
4
Содержание компетенции или ее части
(способность и готовность)
2
составлять математические модели типовых
профессиональных задач, находить
способы их решений и
интерпретировать
профессиональный
(физический
смысл)
полученного математического результата
В результате изучения дисциплины
обучающиеся должны:
Знать
Уметь
4
применять методы
вычислительной
математики и математической статистики для решения конкретных задач расчёта, проектирования,
моделирования,
идентификации и оптимизации процессов
химической технологии
налаживать, настраи- реакторы
химиче- определять
паравать и осуществлять ской и нефтехими- метры наилучшей
проверку оборудова- ческой технологии
организации
прония
цесса в химическом
реакторе
проверять техническое
состояние, организовывать профилактические осмотры и текущий ремонт оборудования
к освоению и эксплуатации вновь вводимого
оборудования
3
методы идентификации математических описаний технологических
процессов на основе
экспериментальных
данных
реакторы
химиче- определять параской и нефтехими- метры наилучшей
ческой технологии
организации
процесса в химическом
реакторе
основные реакцион- произвести выбор
ные процессы и ре- типа реактора для
акторы и реакторы заданного процесса
химической
и
нефтехимической
технологии, методику выбора реактора
грамотно подбирать
анализировать технитехническую доку- и
анализировать
ческую документацию,
ментацию при под- техническую докуподбирать оборудоваборе оборудования ментацию на обоние
рудование
Владеть
5
методами математической статистики
для обработки результатов пассивных и активных экспериментов, пакетами
прикладных
программ для моделирования химико-технологических
процессов
методами определения оптимальных
и
рациональных
технологических
режимов
работы
оборудования
методами определения оптимальных
и
рациональных
технологических
режимов
работы
оборудования
методами выбора
химических реакторов
приёмами анализа
технической документации при подборе оборудования
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Продолжение таблицы 2
1
ПК-24
ПК-25
ПК-26
ПК-27
2
использовать знания
основных физических
теорий для решения
возникающих физических задач, самостоятельного
приобретения физических знаний
для понимания принципов работы приборов и устройств, в том
числе выходящих за
пределы компетентности
конкретного
направления
изучать
научнотехническую
информацию, отечественный
и зарубежный опыт по
тематике исследования
разрабатывать проекты (в составе авторского коллектива)
использовать информационные технологии
при разработке проектов
3
4
самостоятельно
приобретать знания
основных физических теорий для
понимания принципов работы приборов и устройств,
используемых для
контроля и автоматического
регулирования процессов
в производстве
5
основными физическими
теориями,
необходимыми для
понимания принципов работы приборов и устройств,
используемых
в
химических производствах
источники
получе- пользоваться периния
научно- одической литератехнической инфор- турой для поиска
мации
необходимой технической информации. работать в интернете
государственные и пользоваться,
отраслевые
стан- ГОСТ, ОСТ и научдарты по разработке но-технической инпроектов в области формацией по разтехники и техноло- работке проектной
гии
документации
пользоваться
ининформационные
формационными
технологии, испольтехнологиями при
зуемые при разраразработке техниботке проектов
ческих проектов
опытом поиска необходимой научнотехнической
информации для решения профессиональных задач
принципы
работы
приборов
и
устройств, используемых для контроля и автоматического регулирования
процессов в производствах неорганических веществ
знаниями по проектированию производственных химико-технологических
процессов и технологических схем
методами
информационных технологий при разработке технических проектов
4.5 Объем и виды занятий по дисциплине
Объем и виды занятий по дисциплине представлены в паспорте дисциплины.
Паспорт дисциплины
Кафедра «Химия и химическая технология»______________________________________
(наименование кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины)
Дисциплина _Б.3.8 Профессиональный цикл. «Химические реакторы »
(шифр с указанием цикла подготовки, наименование дисциплины)
Статус дисциплины __базовая
(базовая, вариативная, вариативная по выбору, факультативная)
Направление(я) (специальность) ___240100-62 «Химическая технология»
(код и наименование направления или специальности)
Профиль(и) (при наличии) 1. «Химическая технология неорганических веществ»
2. «Технология переработки пластмасс и эластомеров»
(наименование профиля)
5
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Форма обучения________очная
(очная, очно - заочная, заочная)
Объем дисциплины___108
(общий объем дисциплины, час.)
Общая трудоёмкость дисциплины 3 зачётных единиц
Распределение по видам занятий
Семестр
Таблица 3
7
Учебные занятия (часы)
Аудиторные занятия
Всего
ПрактичеВсего аудиторЛаборат.
Лекц.
ские занятия
ных
работы
(семинары)
занятий
108
51
34
0
17
СРС
57
Наличие
курсовых
проектов (КП),
курсовых
работ (КР),
расчетных
заданий (РЗ)
-
Форма
промежуточной
аттестации по
дисциплине (зачёт, экзамен)
зачёт
5 Рабочая программа дисциплины
5.1 Содержание дисциплины
5.1.1 Тематический план дисциплины
Дисциплина «Химические реакторы» рассчитана на 1 семестр, семестр заканчивается зачётом.
Модуль 1. Химические реакторы 16 ч [1,3,4].
Тема 1. Основные определения и положения 2 ч [1,3,4].
1.1 Требование к химическим реакторам. Классификация химических реакторов и
режимов их работы.
1.2 Структура математической модели химических реакторов. Методика создания
моделей. Иерархия уровней моделирования. Роль структуры потока в осуществлении реакторного процесса. Описание структуры потока. Кривые отклика.
Тема 2. Химические реакторы с идеальной структурой потока 6 ч [1,3,4].
2.1 Реактор идеального смешения.
2.2 Реактор идеального вытеснения.
2.3 Сравнение эффективности проточных реакторов идеального смешения и идеального вытеснения.
2.4 Каскад реакторов идеального смешения.
Тема 3. Химические реакторы с неидеальной структурой потока 2 ч [1,3,4].
3.1 Причины отклонения от идеальности в проточных реакторах.
3.2 Модели реакторов с неидеальной структурой потоков.
Тема 4. Распределение времени пребывания в реакторах непрерывного действия 2 ч [1,3,4].
4.1 Функция распределения времени пребывания.
4.2 Экспериментальное изучение функций распределения.
4.3 Функции распределения времени пребывания идеальных и реальных проточных реакторов.
6
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
4.4 Применение функций распределения времени пребывания при расчёте реакторов с сегрегированными потоками.
Тема 5 .Теплоперенос в химических ректорах 4 ч [1,3,4].
5.1 Уравнение теплового баланса. Тепловые режимы химических реакторов.
5.2 Проточный реактор идеального смешения в неизотермическом режиме.
5.3 Периодический реактор идеального смешения в неизотермическом режиме.
5.4 Реактор идеального вытеснения в неизотермическом режиме.
5.5 Тепловая устойчивость химических реакторов.
5.6 Оптимальный температурный режим и способы его осуществления в промышленных реакторах.
Модуль 2. Промышленные реакторы 18 ч [1,2,3,4].
Тема 6. Гомогенные процессы и реакторы 4 ч [1,2,3,4].
6.1 Основные закономерности реакторных гомогенных процессов.
6.2 Реакторы для гомогенных процессов.
Тема 7. Гетерогенные некаталитические процессы и реакторы 6 ч [1,2,3,4].
7.1 Основные закономерности реакторных гетерогенных процессов.
7.2 Реакторы для гетерогенных процессов в системе газ - жидкость.
7.3 Реакторы для гетерогенных процессов в системе газ - твёрдое.
7.4 Реакторы для гетерогенных процессов в системе жидкость - твёрдое.
Тема 8. Каталитические процессы и реакторы 8ч [1,2,3,4].
8.1 Гомогенный и гетерогенный катализ.
8.2 Свойства твёрдых катализаторов.
8.3 Аппаратурное оформление каталитических процессов.
8.4 Реакторы гетерогенного катализа: контактные аппараты поверхностного контакта, аппараты с фильтрующим слоем катализатора, полочный контактный аппарат, трубчатый контактный аппарат, аппараты со взвешенным(кипящим, псевдоожиженным) слоем
катализатора, реакторы с движущимся катализатором
8.5 Основные элементы технологических расчётов контактных аппаратов для газовых смесей.
5.1.2 Содержание разделов дисциплины
Аудиторные занятия по дисциплине включают лекции (34 ч), практические занятия
(17 ч).
Лекционные занятия (объём лекционных занятий -34 ч)
Таблица 4 – Содержание и объем лекционных занятий по дисциплине
Номер и
наименование
модуля
1
Модуль 1.
Химические
реакторы
Номер
лекции
2
1
Номер и
Объем,
наименование темы
ч
(номер вопроса)
3
4
Тема 1. Основные определения и положения
1.1 Требование к химическим реакторам.
Классификация химических реакторов и режимов их работы.
1.2 Структура математической модели хи2
мических реакторов. Методика создания моделей. Иерархия уровней моделирования. Роль
структуры потока в осуществлении реакторного
процесса. Описание структуры потока. Кривые
отклика
Литература
5
[1,3,4]
7
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Продолжение таблицы 4
1
2
2
3
4
5
Модуль 1.
Химические
реакторы
6
7
8
Модуль 2.
Промышленные реакторы
9
8
3
Тема 2. Химические реакторы с идеальной структурой потока
2.1 Реактор идеального смешения.
2.2 Реактор идеального вытеснения.
Продолжение Темы 2
2.3 Сравнение эффективности проточных
реакторов идеального смешения и идеального
вытеснения.
Продолжение Темы 2
2.4 Каскад реакторов идеального смешения.
Тема 3. Химические реакторы с неидеальной структурой потока
3.1 Причины отклонения от идеальности в
проточных реакторах.
3.2 Модели реакторов с неидеальной
структурой потоков.
Тема 4. Распределение времени пребывания в реакторах непрерывного действия
4.1 Функция распределения времени пребывания.
4.2 Экспериментальное изучение функций
распределения.
4.3 Функции распределения времени пребывания идеальных и реальных проточных
реакторов.
4.4 Применение функций распределения
времени пребывания при расчёте реакторов с
сегрегированными потоками.
Тема 5 .Теплоперенос в химических
ректорах
5.1 Уравнение теплового баланса. Тепловые режимы химических реакторов.
5.2 Проточный реактор идеального смешения в неизотермическом режиме.
5.3 Периодический реактор идеального
смешения в неизотермическом режиме.
5.4 Реактор идеального вытеснения в неизотермическом режиме.
Продолжение темы 5
5.5 Тепловая устойчивость химических
реакторов.
5.6 Оптимальный температурный режим и
способы его осуществления в промышленных
реакторах.
Тема 6. Гомогенные процессы и реакторы
6.1 Основные закономерности реакторных
гомогенных процессов.
6.2 Реакторы для гомогенных процессов
4
5
2
[1,3,4]
2
[1,3,4]
2
[1,3,4].
2
[1,3,4].
2
[1,3,4]
2
[1,3,4]
2
[1,3,4]
2
[1,2,3,4]
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Продолжение таблицы 4
1
2
10
11
Модуль 2.
Промышленные реакторы
12
13
14
15
3
Продолжение темы 6
6.2.1 Реакторы для газовых гомогенных
процессов: камерные реакторы с эжекторными
смесителями газов и паров; камерный реактор
с центробежным перемешиванием газовой
смеси; трубчатый реактор с теплообменом
между двумя газами; реакторы типа «труба в
трубе» с жидкостным охлаждением или нагревом.
6.2.2 Реакторы для жидкостных гомогенных процессов. Насадочные колонны, барботажный реактор, полая башня с разбрызгиванием жидкости, пенный аппарат
Тема 7. Гетерогенные некаталитические
процессы и реакторы
7.1 Основные закономерности реакторных
гетерогенных процессов.
7.2 Реакторы для гетерогенных процессов
в системе газ – жидкость
7.2.1 Типы реакторов для гетерогенных
процессов в системе Г-Ж: насадочные колонны, барботажный реактор, полая башня с разбрызгиванием жидкости, пенный реактор
Продолжение темы 7
7.3 Реакторы для гетерогенных процессов
в системе газ – твёрдое.
7.3.1 Типы реакторов для процессов в системе Г-Т
7.3.1.2 Промышленные печи. Классификация промышленных печей по принципу их
устройства и работы. Полочные механические
печи, печи пылевидного обжига, печи кипящего (взвешенного) слоя, барабанная вращающаяся печь, туннельная печь, трубчатые печи
Продолжение темы 7
7.4 Реакторы для гетерогенных процессов
в системе жидкость - твёрдое.
7.4.1 Типы реакторов для гетерогенных
процессов в системе Ж-Т. Реактор с фонтанирующим слоем, реактор с лопастной мешалкой, реактор с якорной мешалкой
7.5 Процессы в бинарных твёрдых
,двухфазных жидких и многофазных системах
Тема 8. Каталитические процессы и
реакторы
8.1 Гомогенный и гетерогенный катализ.
8.2 Свойства твёрдых катализаторов
Продолжение темы 8
8.3 Аппаратурное оформление каталитических процессов
4
5
2
[1,2,3,4]
2
[1,2,3,4]
2
[1,2,3,4]
2
[1,2,3,4]
2
[1,2,3,4]
2
[1,2,3,4]
9
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Продолжение таблицы 4
1
2
16
Модуль 2.
Промышленные реакторы
17
3
Продолжение темы 8
8.4 Реакторы гетерогенного катализа: контактные аппараты поверхностного контакта,
аппараты с фильтрующим слоем катализатора, полочный контактный аппарарат, трубчатый контактный аппарат, аппараты со взвешенным(кипящим, псевдоожиженным) слоем
катализатора, реакторы с движущимся катализатором
Продолжение темы 8
8.5 Основные элементы технологических
расчётов контактных аппаратов для газовых
смесей.
4
5
2
[1,2,3,4]
2
[1,2,3,4]
Практические занятия (объём практических занятий – 17 ч)
На практических занятиях обсуждаются основные теоретические и прикладные вопросы по отдельным темам. Разбираются некоторые проблемные ситуации, применение
рациональных методов и путей их решения. Формированию навыков творческого мышления и закреплению теоретического материала способствует решение практических задач
с использованием современных теоретических методов расчета.
Содержание практических занятий представлено в таблице 5
Таблица 5 – Содержание и объем практических занятий по дисциплине
Номер
занятия
Тема занятия
Объем,
занятия,
ч
Литература
1
1.Обзор расчётных формул, используемых при расчёте химических реакторов с идеальной структурой
потоков.
2 Расчёт реакторов идеального смешения
Расчёт реакторов идеального вытеснения
2
[1,5,6]
2
[1,5,6]
2
[1,5,6]
2
[1,5,6]
2
[1]
2
[5,6]
2
[5,6]
2
[5,6]
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1Расчёт каскада реакторов.
2 Контрольный опрос
Расчёт реакторов при проведении сложных реакций
Применение функций распределения времени пребывания при расчёте химических реакторов
1 Особенности расчёта каталитических реакторов
2 Контрольная работа
Расчёт каталитических реакторов
Расчёт реакторов для системы жидкость – газ
Расчёт процессов в системе газ - твёрдое
1
[5,6]
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
5.1.3 Самостоятельная работа студентов
Цели, поставленные при изучении дисциплины, достигаются за счет комплексного
подхода к обучению студентов, основанного на сочетании теоретического курса и самостоятельной познавательной деятельности студентов.
Задачей СРС и познавательной деятельности студентов является овладение
навыками самостоятельной работы с литературой по разделам дисциплины в процессе
подготовки к аудиторным занятиям (проработка теоретического материала, подготовка к
практическим занятиям, контрольным опросам и контрольным работам), а также при выполнении расчётного задания.
Организация самостоятельной работы студентов по изучению теоретического материала и выполнению расчётного задания предусматривает индивидуальные и групповые консультации, проводимые на каждой неделе.
В программу самостоятельной работы студентов входит также подготовка к зачёту.
Общий объем СРС в семестре составляет 57 ч и включает следующие пункты
(см.таблица 6 ):
Таблица 6 – Самостоятельная работа студентов
Вид самостоятельной работы студентов
Объем, ч
Литература
1 Проработка теоретического материала
0,5  17 = 8,5
[1,2,3,4]
0,5  9 = 4,5
[1,2,3,4]
3 Подготовка к контрольному опросу
4
[1,3,4]
4 Подготовка к контрольной работе
6
[1,3,4]
5 Самостоятельное изучение тем
17
[1,3,4]
6 Подготовка к зачёту, сдача зачёта
17
[1,2,3,4]
2 Подготовка к практическим занятиям
Итого СРС
57
5.1.4 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
5.1.4.1 Перечень рекомендуемой литературы
Основная литература
1 Кутепов А.М. и др. Общая химическая технология. Учеб. для вузов/ А.М. Кутепов,
Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен.- 3-е изд., перераб. - . М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. 528 с. - экз.
2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник
для вузов. - 12 издание стереотипное доработанное.- М.: ООО ТИД «Альянс», 2005.784с.- экз.
Дополнительная литература
3. Общая химическая технология. Учебник для химико-техн. спец. вузов. В 2-х т. /
И.П. Мухленов, А.Я. Авербух, Д.А. Кузнецов и др.; Под ред. И.П. Мухленова. - 4 изд. - М.:
Высш. шк., 1984. - 263 с.
4 Общая химическая технология. Учебник для технических вузов./ А.Г. Амелин, А.И.
Малахов, И.Е. Зубова и др.; Под ред. А.Г. Амелина- М.: Химия, 1977. - 400 с. –
11
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
5 Расчеты химико-технологических процессов. Учебное пособие для вузов/ Туболкин А.Ф., Тумаркина Е.С., Тарат Э.Я. и др.; Под редакцией И.П. Мухленова - изд. 2-е - Л.:
Химия, 1982. - 248 с.
6 Смирнов Н.Н., Волжинский А.И. Химические реакторы в примерах и задачах:
Учебное пособие для вузов. - 2 изд., перераб. - Л.: Химия, 1986. - 224 с.
7 Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. - М.: Химия,
1986. - 624 с.
8 Закгейм А. Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. Л.: Химия. 1982. - 245 с.
Учебно-методические материалы и пособия для студентов, используемые
при изучении дисциплины
9 Артамонов Ю.Ф., Чернов М.П. Методические указания к выполнению индивидуальных заданий по курсу "Химические реакторы". – Электрон. дан. – Барнаул: АлтГТУ,
2013. – Режим доступа: http://elib.altstu.ru/elib/main.htm.
Программное обеспечение и интернет – ресурсы
Для расширения знаний по дисциплине рекомендуется использовать интернетресурсы (базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
– www.rambler.ru, www.yandex.ru, www.google.ru;
– химический каталог: химические ресурсы Рунета http://www.ximicat.com/;
– XuMuK: сайт о химии для химиков http://www.xumuk.ru/;
– химический сервер http://www.Himhelp.ru.
5.1.5 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации
по дисциплине
Текущая аттестация по дисциплине осуществляется в форме: контрольного опроса
и контрольной работы (5 и 11 недели).
Удельный вес каждого контрольного испытания (в долях единицы) приведен в
учебно-методической карте дисциплины (см. п. 5.1.6).
Изучение дисциплины завершается зачётом, который включат в себя основные вопросы изучаемого предмета. В контрольном тесте 3 задания. Обязательным условием
допуска студента к зачёту является удовлетворительное выполнение контрольных мероприятий. Важным фактором в процессе зачёта является умение студента показать свою
эрудицию и сознательное владение материалом дисциплины.
Содержание контроля текущей успеваемости и промежуточной аттестации по дисциплине раскрывается в комплекте оценочных средств (контролирующих материалов),
предназначенных для проверки соответствия уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС ВПО.
Оценочные средства по дисциплине содержат:
- тесты текущего контроля успеваемости по дисциплине;
- тесты промежуточной аттестации по дисциплине.
Комплект оценочных средств по дисциплине хранится в делах кафедры ХиХТ.
В приложении к настоящему образовательному стандарту приведены образцы тестов.
5.1.6 Учебно-методическая карта дисциплины
Учебно-методическая карта дисциплины «Химические реакторы»
для направления 240100-62 «Химическая технология» на 7 семестр
График аудиторных занятий, СРС, текущих и промежуточной аттестаций
12
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Наименование
вида работ
Лекции (номер)
Практические
(семинарские)
занятия (номер)
1
2
3
1
2
3
1
Номер недели
4
5
6
7
8
9
10 11
1 Аудиторные занятия 51 час.
4
5
6
7
8
9
10 11
2
3
4
5
12
13
14
15
16
17
12
13
14
15
16
17
6
7
8
9
2 Самостоятельная работа студентов 57час.
Текущая проработка теоретиче0,5
ского лекционного
материала (ч)
Подготовка к
практическим
0,5
занятиям (ч)
Подготовка к контрольному опросу,
контрольной работе (ч)
Самостоятельное
изучение тем (ч)
Подготовка и сдача зачёта (ч)
Контрольный
опрос(КО)
Контрольная работа (КР)
Представление
конспекта лекций
самостоятельно
изученных тем(КЛ)
Экзамен
Зачет
0,5
0,5
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
2
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1
2
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
3
3 Формы текущей аттестации
КО/
0,1
КР/
0,25
КЛ/
0,15
4 Формы промежуточной аттестации
не предусмотрен
на 17 неделе; вес 0,5
Примечания
1 В п.2 «Самостоятельная работа студентов» проставлены часы работы студентов
во внеаудиторное время.
2 В п.3 «Формы текущей аттестации» на соответствующей неделе проставлено
условное обозначение различных форм текущей аттестации – контрольного опроса (КО),
контрольной работы (КР), представление конспекта лекций самостоятельно изученных
тем (КЛ), а также – удельный вес контроля в долях единицы к общей оценке по дисциплине, которая принимается за единицу.
5.2 Условия освоения и реализации дисциплины
5.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины
Подготовка к аудиторным занятиям и зачёту по дисциплине предполагает углубленное изучение, анализ и систематическую самостоятельную работу по вопросам, составляющим содержание дисциплины. Успешное освоение дисциплины может быть достигнуто только при соблюдении всех требований графика выполнения самостоятельной
работы.
5.2.2 Организация самостоятельной работы студента по дисциплине
На кафедре ХиХТ имеется класс (аудитория № 309 х.к.), оборудованный современными компьютерами, доступ к которым студентам обеспечен в свободное от занятий в
13
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
классе время. Раздаточный материал (электронные конспекты лекций и слайды), методические рекомендации по выполнению практических занятий, списки рекомендуемой литературы, справочную литературу и другие источники учебно-методической информации
студенты могут получить на кафедре ХиХТ.
5.2.3 Методические рекомендации преподавателю
Чтение лекций по дисциплине рекомендуется проводить с использованием мультимедийных презентаций, выполненных средствами программы Microsoft Power Point, которые позволяют преподавателю четко структурировать материал лекции, экономить
время на изображение на доске схем, диаграмм растворимости сложных водно-солевых
систем и других сложных объектов, дают возможность увеличить объем излагаемого материала. Использование презентаций позволяет отобразить физические и химические
процессы в динамике, что значительно улучшает восприятие материала студентами.
Студентам предоставляется возможность копирования презентаций для выполнения самостоятельной работы, подготовки к контролю текущей успеваемости и промежуточному контролю по дисциплине.
Целесообразно использовать диалоговую форму проведения лекционных занятий,
с использованием элементов практических занятий, постановкой и решением проблемных и ситуационных заданий и т.д.
5.2.4 Образовательные технологии
Изучение теоретического курса проводится в специализированных лекционных
аудиториях с использованием видеотехники, позволяющей транслировать через монитор
рисунки, схемы, модели, которые в значительной степени облегчают понимание курса.
Занятия по дисциплине в интерактивной форме проводятся в объеме 5 ч. Это диалоговая форма проведения практических занятий с постановкой и решением проблемных
и ситуационных заданий.
5.2.5 Особенности преподавания дисциплины
Дисциплина «Химические реакторы» требует особого внимания к выполнению заданий расчетного характера. Важно научить студентов выполнять материальные и тепловые расчёты химико-технологических и физических процессов в производствах неорганических веществ, а также конструктивные расчёты используемого оборудования. Обучение
осуществляется на примерах производств основного неорганического синтеза (технологии связанного азота и технологии серы и серной кислоты), занимающих в химической
промышленности передовые позиции по мощности и значению выпускаемой продукции в
экономике страны. Освоение дисциплины необходимо студентам для успешного выполнения выпускной квалификационной работы.
5.2.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лекции по дисциплине и практические занятия проводятся в аудитории, оснащенной мультимедийным проектором и экраном, с использованием слайдов и наглядных пособий.
4 Лист согласования рабочей программы дисциплины
Предложения об изменении рабочей программы
14
Подпись руководителя
ООП
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Лист изменений к стандарту дисциплины
ИЗМЕНЕНИЕ (ДОПОЛНЕНИЕ) № ___
Утверждено и введено в действие
________________________________________________________________________
(наименование документа)
от ____________________________
№ ______
(дата (цифрой), месяц (прописью), год)
Дата введения_____________
15
СТО АлтГТУ 13.62.1.3394 - 2013
Разработчики стандарта:
доцент кафедры ХиХТ_______________________
М.П. Чернов
подпись
Заведующий кафедрой ХиХТ ___________________
А.С. Потапов
подпись
Декан ФПиХП ______________________________
А.И. Хлебников
подпись
Начальник ОМКО АлтГТУ
_____________________ С.А. Фёдоровых
подпись
16