Рабочая программа дисциплина опд сд. 02. «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» (индекс и наименование дисциплины)
| скачать ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА» ФГОУВПО «РГУТиС» Факультет __________Сервиса___________________________ (название филиала) Кафедра «Безопасность техносферы и химические технологии» (название кафедры) УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе, д.э.н., профессор _______________________Новикова Н.Г. «____»______________________________200__г. ^ Дисциплина ОПД СД.02. «Процессы и аппараты защиты окружающей среды»__________________________________________________________ (индекс и наименование дисциплины) Специальность ^ (код и наименование специальности) *Специализация_______________________________________________ (код и наименование специализации) * только для блока специальных дисциплин, дисциплин специализации Москва 2010 г. Рабочая программа составлена на основании примерной программы дисциплины ОПД СД.02. «Процессы и аппараты защиты окружающей среды»_____________________________________________________________ (индекс и наименование дисциплины) При разработке программы в основу положен Государственный образовательный стандарт по специальности ^ (код и наименование специальности) Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры «Безопасность техносферы и химические технологии» (название кафедры) Протокол №_______ «_____» ____________________200__г. Зав.кафедрой д.т.н., проф. Пелевин Ф.В. Рабочая программа рекомендована Научно-методической секцией ^ (название филиала) Протокол №_______ «_____» ____________________200__г. Председатель Научно-методической секции К.т.н., проф. Сумзина Л.В. Рабочая программа одобрена Научно-методическим советом ФГОУВПО «РГУТиС» Протокол №_______ «_____»______________________200__г. Ученый секретарь Научно-методического совета к.и.н., доцент Юрчикова Е.В. ^ Преподаватель кафедры Адливанкина М.А «Безопасность техносферы и химические технологии» (название кафедры) К.т.н., доцент
Дисциплина «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» является комплексной и изучается студентами на 4 курсе в течение двух семестров. Целью дисциплины является изучение теории основных процессов, принципов устройства и методов расчёта аппаратов и установок, предназначенных для защиты окружающей среды. Анализ закономерностей основных процессов и разработка обобщённых методов расчёта аппаратов производится исходя из фундаментальных законов физики, химии, биологии, экологии и других наук. Курс строится на выявлении аналогии между внешне разнородными процессами и аппаратами независимо от тех областей экозащитной техники основой для которой они служат. Данный курс является инженерной дисциплиной, представляющей собой важный раздел теоретических основ экозащитной техники. Содержание дисциплины направлено на решение задач по защите окружающей среды. В результате теоретического изучения дисциплины студент должен знать: - основы теории основных экозащитных процессов, а также устройство важнейших аппаратов, применяемых для защиты окружающей среды; - как правильно выбрать соответствующий экозащитный процесс и аппарат, необходимый для решения конкретной практической задачи, а также оценить эффективность их использования; - устройство, методы расчёта экозащитных аппаратов и принципы их оптимизации. В результате практического изучения дисциплины студент должен уметь: - разработать конкретную экозащитную схему, предназначенную для решения конкретных природоохранных задач на основе использования типовых процессов и аппаратов; - оценить надёжность разрабатываемых экозащитных схем и аппаратов; - пользоваться технической и периодической научной литературой для изучения новых технологических процессов и мероприятий ресурсо- и энергосбережения, создавать и использовать малоотходные процессы защиты окружающей среды.
2.1 Распределение рабочего времени по семестрам, видам занятий и контроля
^
^
^ 2.4.1. Проведение контрольных работ. Предусмотрено для студентов заочной формы обучения. 2.4.2. Проведение зачёта. Примерный перечень вопросов зачёта:
^ Примерный перечень экзаменационных вопросов: 1.Физико-химические методы очистки сточных вод и область их применения. 2.Флотация. Напорная флотация. Другие виды флотации. Импеллеры, пористые пластины. 3.Устройство флотаторов. 4.Схема флотационных установок. 5.Адсорбционные установки. Их использование для очистки газов и жидкостей. 6.Адсорбенты. Характеристика и выбор адсорбентов. 7.Способы регенерации адсорбентов. Основные типы адсорберов. 8.Методика расчёта адсорберов. 9.Определение гидравлического сопротивления насадочных аппаратов. 10.Различные технологические схемы работы адсорбционных установок. 11.Сушильно-рекуперационные установки. Область их применения. 12.Мембранные процессы разделения. Область их применения. Принцип работы. Характеристика мембранных процессов. 13.Обратный осмос. Технологическая схема и аппаратурное оформление. 14.Мембраны. Характеристика мембран. Условия регенерации мембран. Влияние различных факторов на работу мембран. 15.Процесс ультрафильтрации, схемы установок, устройство аппаратов. 16.Использование процессов выпаривания для очистки сточных вод. 17.Использование ионообменных процессов для очистки сточных вод. Устройство ионообменных аппаратов. 18.Характеристика природных и сточных вод. Основные отличия бытовых и промышленных стоков. 19.Принципы очистки сточных вод. Основные технологические схемы. 20.Процеживание и отстаивание. Механические способы очистки сточных вод. Песколовки, осветлители, отстойники. 21.Процесс фильтрования. Использование процесса фильтрования для очистки газов и сточных вод. Различные типы фильтров. 22.Зернистые фильтры. Их характеристика и область применения. 23.Удаление взвешенных веществ под действием центробежных сил. Циклоны и гидроциклоны. Устройство, расчёт аппаратов. 24.Природные и синтетические иониты. Схемы ионообменных установок. 25.Очистка вод коагуляцией и флотацией. 26.Нейтрализация и обеззараживание сточных вод: хлорирование и озонирование. 27.Электрохимические методы очистки сточных вод. Анодное окисление и катодное восстановление. Электрофлотация. 28.Характеристика биохимического метода очистки сточных вод. Состав активного ила и биоплёнки. Биохимический показатель. 29.Влияние различных факторов на скорость биохимического окисления. 30.Аэробные методы биохимической очистки. Аэрация. 31.Устройство и расчёт аэротенков и биофильтров. 32.Анаэробные методы биохимической очистки. Метантенки. 33.Обработка осадков сточных вод: уплотнение, стабилизация и обезвоживание осадков. 34.Термические методы обработки осадков. Другие способы переработки осадков. 35.Концентрирование сточных вод в выпарных установках. 36.Замкнутые системы водоснабжения. 37.Методы глубокой очистки бытовых сточных вод. 38.Очистка сточных вод от СПАВ и красителей. 39.Очистка от органических примесей деструктивными методами. 40.Основные способы очистки газов от твёрдых частиц. Характеристика и сравнение этих способов. 41.Мокрые способы очистки газов: полые и насадочные скрубберы. Центробежные скрубберы. 42.Очистка газов фильтрованием. Фильтры с зернистым слоем, полужёсткими и пористыми перегородками. 43.Электрофильтры. Принцип работы и устройство. 44.Сравнительная характеристика и выбор газоочистительной аппаратуры. 45.Адсорбционные способы очистки газовых выбросов. Расчёт адсорберов. 46.Адсорбенты. Их характеристики и область применения. 47.Химические методы очистки газов. 48.Центробежная сила, фактор разделения. Циклоны. Расчёт циклонов. 49.Рассеивание вредных веществ в атмосфере. 50.Классификация общих и специальных методов переработки твёрдых отходов. Характеристика и область применения отдельных методов. 51.Грохочение. Способы грохочения. Устройство грохотов. 52.Гидравлическая классификация и воздушная сепарация. Механические классификаторы. 53.Измельчение твёрдых материалов. Общие сведения. Физико-механические основы измельчения. 54.Крупное и среднее дробление. Дробилки. 55.Тонкое измельчение. Барабанные и стержневые мельницы. 56.Основные методы переработки твёрдых промышленных отходов. 57.Термическая обработка твёрдых отходов. Мусоросжигательные заводы. 58.Процессы обогащения в тяжёлых суспензиях. Сепараторы, концентрационные столы, шлюзы. ^ Требования, предъявляемые к курсовому проекту. Курсовой проект является завершающим этапом работы студентов над курсом и по существу их первой большой самостоятельной работой. Курсовой проект включает расчёт типовой установки (установки очистки промышленных сточных вод, установки обратного осмоса, адсорбционной установки и др.) и её графическое оформление. Во время работы над проектом студент знакомится с литературой, ГОСТами, ОСТами, нормами, приобретает навыки выбора и расчёта аппаратов. Графическое оформление курсового проекта должно быть выполнено с учётом правил ЕСКД. При выполнении курсового проекта используется вычислительная техника. Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка, содержащая все исходные расчётные и вспомогательные (графические) материалы должна быть оформлена в определенной последовательности.
Титульный лист выдаётся кафедрой. После получения задания студент пишет на нём тему курсового проекта с указанием производительности установки.
В этом разделе кратко описывается сущность и назначение данного процесса, сравнительная характеристика аппаратов для его осуществления и даётся обоснование выбора технологической схемы. 5. Технологическая схема установки и её описание. В этом разделе приводится принципиальная схема установки и её описание с указанием позиций (номеров аппаратов). На схеме указываются направления всех технологических потоков и их параметры. 6. Выбор конструкционного материала аппаратов. 7. Обоснование выбора основного и вспомогательного оборудования. 8. Технологический расчёт аппаратов. В этом разделе необходимо привести найденные по справочникам физико-химические свойства веществ, участвующих в процессе. Составить материальные и тепловые балансы. Выбрать методику расчёта основных размеров аппарата (высота, диаметра, поверхности и т.д.). Особое внимание следует уделить гидродинамическому режиму работы аппаратов. Необходимо определить гидравлическое сопротивление аппаратов и толщину тепловой изоляции, если это необходимо. 9. Расчёт и подбор вспомогательного оборудования. В установку обычно входят различные виды вспомогательного оборудования: насосы, вентиляторы, газодувки, компрессоры, ёмкости для хранения сырья и продуктов, трубопроводы и т.д. Всё это оборудование должно быть рассчитано или подобрано по нормалям, каталогам или ГОСТам с учётом конкретных условий работы. 10. Выбор точек контроля. В этом разделе необходимо указать, а затем нанести на схему все точки контроля процесса. 11. Заключение. В заключении студент должна дать анализ полученных результатов, из соответствия заданию на проект, высказать соображения о возможных путях совершенствования данного процесса и аппаратуры, отметить трудности, возникшие при выполнении проекта. 12. Список использованной литературы. Пояснительная записка содержит 20-25 страниц печатного текста формата А4. Графическая часть курсового проекта включает чертёж технологической схемы (один лист) и чертёж аппарата с узлами (один лист). Формат листов А1. Примерный перечень тем курсового проекта.
^ Предусмотрено программой для студентов заочного обучения. Требования, предъявляемые к контрольной работе. Цель контрольных работ- закрепить знания полученные во время лекций, практических и лабораторных занятий по основным разделам курса. Студентам предлагается выполнить домашнюю контрольную работу по расчёту конвективного сушильного процесса. Конвективная сушка широко используется в различных процессах защиты окружающей среды (сушка и утилизация осадков в процессах очистки сточных вод, переработка твёрдых отходов, сушильно-рекуперационные установки очистки газов и др.). Контрольная работа выполняется в 7 семестре. Расчёт конвективной сушилки выполняется аналитическим и графо-аналитическим способом с помощью диаграммы Рамзина. Работа содержит пояснительную записку (5-6 страниц текста формата А4), построение действительного сушильного процесса на диаграмме Рамзина, расчёт циклона и выбор вентилятора или компрессора, расчёт параметров сушильного агента. ^ Рассчитать конвективную сушилку для высушивания материала по следующим данным: - производительность по влажному материалу- G1; - производительность по сухому материалу- G2; - удельная теплоёмкость абсолютно сухого материала- Сс.м.; - начальная влажность материала- Wн, конечная- Wк. Материал поступает из помещения, температура в котором tо.с. Сушильным агентом является воздух, в сушилке осуществляется нормальный сушильный процесс. Параметры воздуха: - температура свежего воздуха (на входе в калорифер)- t0; - относительная влажность- φ0; - температура воздуха, поступающего в сушильную камеру- t1; - температура воздуха, уходящего из сушилки- t2. Потери тепла в окружающую среду в сушилке- Qо.с. Вес транспортных устройств- Gтр, они выполнены из стали 3. Необходимо выполнить принципиальную схему установки. Определить аналитически и графически (с помощью диаграммы Рамзина):
Построить процесс сушки в I-Х диаграмме. Сделать сводную таблицу результатов графического и аналитического расчёта и определить процент ошибки. Подобрать вентилятор (газодувку, компрессор) для подачи воздуха. Варианты заданий для расчёта сушилки.
2.7 Реферат. Не предусмотрен. 2.8 Самостоятельная работа студентов. Примерный перечень вопросов для самостоятельной работы студентов:
^ а) Основная литература. 1. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. М. «Высшая школа», 2008-639 с. 2. Родионов А.И., Кузнецов Ю.П., Соловьёв Г.С. Защита биосферы от промышленных выбросов. М. «Химия» «КолосС» 2007- 387 с. 3. Тимонин А.К. Экологический справочник. Калуга, 2003 4. Тимонин А.К. Основы конструирования и расчёта химико-технологического и прикладного оборудования. Справочник в 3-х томах. Калуга, издательство Н. Бочкарёвой 2006. 5. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М. Химия 1989- 512 с. 6. Юшин, Попов, Кукин « Техника и технология защиты воздушной среды» М. Высшая школа, 20055. 7. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.- Альянс, 2006- 575 с. б) Дополнительная литература. 1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.- М.: Химия, 2002- 752 с. 2. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности.- Калуга, издательство Н. Бочкарёвой 2000- 795 с. 3. Анштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии в 2-х книгах. М. Логос. Высшая школа 2002- 912 с. 4. Мазур И.И. Курс инженерной экологии. М. Высшая школа 2001- 510 с. 5. Родионов А.И., Кузнецов Ю.П. и др. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов. М.: Химия, 1985.- 352 с. 6. Штокман А.Ю. Очистка воздуха. Издательство АВС 1998- 320 с. 7. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по курсовому проектированию под ред. Дытнерского Ю.И. М. Химия 1991- 493 с. ^
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 