Рабочая программа дисциплины «Промышленная экология» для специальности 330200 «Инженерная защита окружающей среды в текстильной и легкой промышленности» icon

Рабочая программа дисциплины «Промышленная экология» для специальности 330200 «Инженерная защита окружающей среды в текстильной и легкой промышленности»



Смотрите также:
Рабочая программа по дисциплине «Нормирование воздействия на окружающую среду» для специальности...
Рабочая программа по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск» для...
Рабочая программа по дисциплине «Экологическая биотехнология» для специальности 280202...
Рабочая программа по дисциплине «Процессы и аппараты защиты атмосферы» для специальности 330200...
Рабочая программа по дисциплине «Инженерный экологический менеджмент» для специальности 330200...
Рабочая программа учебной дисциплины "Высшая математика" по подготовке инженера-эколога по...
Рабочая программа дисциплины ен. Ф. 01 – Математика Закреплена за кафедрой: математики...
Рабочая программа учебной дисциплины опд. Ф. 01...
Учебное пособие Санкт-Петербург 2002 удк 502: 55: 661. 510...
Программа вступительных испытаний в магистратуру «Промышленная экология и рациональное...
Рабочая программа и задание на контрольную работу №1 с методическими указаниями для студентов IV...
Программа для студентов 5 курса специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды»...



скачать


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА

УТВЕЖДАЮ




Проректор по учебной


работе

д.т.н. профессор

Н.М. Ашнин


« » __________ 2001 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


дисциплины «Промышленная экология» для специальности 330200

«Инженерная защита окружающей среды в текстильной и легкой промышленности»


факультет – химико- технологический

кафедра - инженерной химии и промышленной экологии


Дневное обучение


Всего часов 191/136

Лекции (часов) 68

Практические занятия -

Лабораторные работы 68

Курсовое проектирование (семестр) 6

Самостоятельная работа 55

Экзамен (семестры) 5,6

Курс 3


^

САНКТ- ПЕТЕРБУРГ


2001


Рабочая программа составлена на основе Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 656600 – «Защита окружающей среды»; специальность 330200


Составитель к.т.н., доцент В.С. Чупалов


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры инженерной химии и промышленной экологии.


Зав. кафедрой д.т.н., профессор В.П. Панов


Декан факультета д.т.н., профессор Н.П. Новоселов


Виза лаборатории методического обеспечения учебного процесса



  1. ^ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ


1.1 Цели преподавания дисциплины


Цели этого курса вытекают из современных тенденций в развитии мировой промышленности – укрупнение и комбинирование производств, комплексность и полнота переработки сырья, развитие экологически чистых и малоотходных производств, создание энерго- и материалосберегающих технологий, интенсификация и модернизация действующих производств с целью решения социальных, экономических и экологических проблем. Курс «Промышленная экология» является важной частью общей химико- технологической подготовки инженера- эколога.

Программа курса рассчитана на изучение прикладной дисциплины, имеющей предмет исследования – химическое производство. Цель исследований – создание высокоэффективных и экологически безопасных производственных систем на основе изучения основных закономерностей физико- химических процессов, системного анализа технологических схем производства и обезвреживания промышленных выбросов.

Дисциплина «Промышленная экология» состоит из лекционного курса, лабораторного практикума и курсовой работы. В лекционном курсе излагаются основные методы и приемы анализа, методы разработки эффективных химико - технологических процессов и систем, приемы энерго- и ресурсосбережения, защиты окружающей среды, некоторые основные и вспомогательные производства, как пример реализации теоретических положений курса.

В лабораторном практикуме прививаются навыки экспериментального и расчетного анализа химических и физико – химических процессов, химико - технологических систем производства и обезвреживания промышленных выбросов и их управления.

При выполнении курсовой работы студенты решают проблемы энерго – и ресурсосбережения при модернизации одного из химических производств по выбору с расчетом ориентировочной экономической эффективности собственных технических предложений.

Приобретенные по курсу «Промышленная экология» знания являются основой для комплексного изучения и анализа технологий обезвреживания твердых, жидких и газообразных отходов на предприятиях текстильной и легкой промышленности.


1.2 Задачи изучения дисциплины


В процессе изучения дисциплины студент должен получить знания по составу и структуре химического производства, методам и приемам анализа ХТС, рациональному развитию промышленности, ресурсо - и энергосбережению, основам техники и технологии защиты производства и окружающей среды от вредных выбросов, познакомиться с примерами реализации природоохранных мероприятий на производстве.

На базе этих знаний специалист должен уметь применять и проектировать отдельные стадии и системы защиты производства и окружающей среды, готовить технические предложения по модернизации производств, переносить лучшие решения из одних технологий в другие.


1.3 Перечень дисциплин, усвоение которых студентами

необходимо для изучения данной дисциплины.


  • Введение в специальность

  • Химия

  • Физика

  • Общая экология

  • Гидравлика и теплотехника

  • Высшая математика



Распределение времени по дисциплине


Форма номер всего из них

Обучения семестра часов ------------------------------------------------ ----------------------

Лекции Лаборат. Практич. Курсовая Самост.

занятия занятия работа работа


дневная 5 93 34 34 нет нет 25

6 98 34 34 нет да 30

^ ИТОГО 124 68 68 55



  1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Раздел 1. Введение 1 час.

Промышленная экология как наука. Основные направления в развитии химической технологии и технологии защиты окружающей среды. Экологические проблемы текстильной и легкой промышленности. Проблемы промышленной чистоты.


Раздел 2. Иерархическая организация производственных процессов. 1 час.


Понятие технологической системы. Химическое производство – как ХТС.

Состав ХТС. Основные технологические компоненты производства – сырье, целевые и побочные продукты, отходы, энергетические ресурсы. Иерархия производства: процесс, аппарат, химико – технологический процесс, хими-ческое производство, производственное объединение.


Раздел 3. Критерии оценки эффективности производства 2 час.


Качественные и количественные показатели: производительность, мощность, выход продукта, селективность процесса, расходные коэффициенты, выход продукта, себестоимость, качество продукции, приведенные затраты, удельные капзатраты, производительность труда, экологическая чистота, степень автоматизации.


Раздел 4. Общие закономерности производственных процессов 16 час.


Классификация химических процессов (ХП) по признакам. Основные характеристики ХП – степень превращения, выход продукта, селективность процесса. Термодинамический анализ. Равновесие и скорость ХП. Понятие о микро – и макрокинетике. Протекание реакций с изменением объема смеси.

Гомогенные химические процессы. Определение равновесных составов. Влияние различных факторов на равновесие и скорость различных типов химических реакций. Линия оптимальных температур. Селективность интегральная и дифференциальная. Способы интенсификации гомогенных процессов.

Гетерогенные химические процессы. Равновесие и правило фаз. Равновесные диаграммы. Скорость и механизм гетерогенных превращений. Понятие о лимитирующей стадии. Способы определения и интенсификации лимитирующей стадии гетерогенного процесса. Скорость реакций в системах Г – Ж, Г – Т (Ж –Т).

Промышленный катализ. Виды катализа. Гетерогенный катализ, катализаторы и их основные характеристики. Механизм катализа и области протекания процесса. Пути интенсификации каталитических процессов. Реакторные схемы.

Химические реакторы, промышленные типы и их идеализированные модели. Характеристические уравнения РИС – П, РИВ, РИС-Н и их вывод. Каскад реакторов и методы расчета. Расчет реальных реакторов. Реакторы с различным тепловым режимом.


Раздел 4 Технологические системы (ТС) 2 час.


Модели ТС – химические, графические и математические. Схемы ТС – функциональная, технологическая, структурная, операторная и схема – граф. Связь элементов ТС – последовательная, параллельная, с байпасом, рецикл, перекрестная.

Раздел 5 Синтез и анализ ТС 6 час.


Основные этапы построения ТС: лабораторный, опытно – промышленный (пилотный), синтез схемы. Основные концепции химического производства.

Расчет ТС. Материальные, тепловые и эксергетические балансы ТС. Экологическая эксергия и эксергетический анализ. Технологический анализ.


Раздел 6 Сырьевая подсистема ТС 6 час.


Характеристики и классификация сырья. Возобновляемые и невозобновляемые источники сырья. Замена пищевого сырья. Использование отходов производства. Подготовка минерального твердого сырья: сортировка, измельчение, укрупнение, обогащение, очистка.

Вода как сырье. Показатели качества воды. Промышленная водоподготовка питьевой и технологической воды.

Воздух как сырье. Обогащение и очистка воздуха, в т.ч. сжатого воздуха.. Санитарная очистка и кондиционирование воздуха.


Раздел 7 Энергетическая подсистема ТС 4 час.


Потребление энергии и энергоснабжение в химической промышленности. Классификация энергетических ресурсов. Источники энергии в химическом производстве. Технологические характеристики топлива. Вторичные энерго-ресурсы.


Раздел 8 Экологическая стратегия и политика развития производства 6 час.


Основные теоретические концепции развития малоотходных и ресурсосберегающих технологий. Создание экологически чистых предприятий на основе внедрения безводных, маловодных и циклических технологий с замкнутыми циклами по сырью и энергии, использование концентрированного сырья, биоразлагаемые сырье и отходы. Водооборотные циклы. Примеры основных методов и приемов водо- и ресурсосбережения.

Раздел 9 Комбинирование и кооперация производств 2 час.


Классификация совмещенных реакционно – массообменных процессов. Реакционно – абсорбционные и реакционно – десорбционные процессы. Совмещенные процессы в красильно – отделочном производстве: отварка и мерсерезация, расшлихтовка и крашение; печатание и окончательная отделка. Комбинирование производств аммиака и метанола, аммиака и карбамида.


Раздел 10 Комплексное использование сырья

и энергетических ресурсов 4 час.


Комбинирование производств и вторичное использование сырья и энергоресурсов. Основные направления комплексного использования сырья. Примеры комплексного использования сырья. Энерготехнологические агрегаты. Энергетические высокопотенциальные утилизационные установки. Аппараты и технологии для утилизации низкопотенциального тепла, в т.ч. для производства холода.


Раздел 11 Основные промышленные методы очистки сточных вод 4 час.


Обзор основных методов, их назначение и применяемое оборудование: отстаивание, фильтрование, коагуляция, электрокоагуляция, флотация, напорная флотация, ионный обмен, электроокисление, фотоокисление, электроосмос. Примеры технологических схем очистки сточных вод в текстильной и легкой промышленности.

Раздел 12 Основные промышленные методы очистки отходящих газов 4 час.


Основные санитарно-гигиенические требования к качеству воздуха. Рассеивание и разбавление примесей в атмосфере. Основные методы очистки вентиляционного воздуха от пыли: гравитационные, инерционные, центробежные, «мокрые», фильтрованием и электрические. Основные характеристики пыли, пылезадерживающего оборудования и его эффективность. Очистка воздуха от паро- и газообразных примесей: адсорбцией, абсорбцией, каталитической очисткой, сжиганием. Примеры применения разных методов очистки воздуха в различных отраслях промышленности.


Раздел 13 Методы переработки и утилизации твердых отходов 4 час.


Виды отходов. Концентрированные жидкие отходы. Осадки сточных вод. Бытовые отходы. Горнотехническая рекультивация земель. Биологическая рекультивация. Комплексное использование сырья как основа уменьшения твердых отходов. Биологическая утилизация твердых отходов. Термические методы обезвреживания твердых отходов: пиролиз, сжигание, переплав. Особенности огневого обезвреживания твердых отходов. Методы обезвреживания особо опасных отходов.


Раздел 14 Технология основных промышленных производств 10 час


Технология связанного азота. Методы фиксации атмосферного азота. Производство аммиака. Физико-химические основы получения аммиака. Получение и очистка технологических газов. Пути совершенствования производства и решения экологических проблем.

Производство азотной кислоты. Физико-химические основы производства. Энерготехнологические агрегаты производства слабой азотной кислоты. Каталитическая очистка отходящих газов от оксидов азота. Проблемы развития производства и защиты окружающей среды.

Производство карбамида. Физико-химические основы производства. Особенности технологии очистки сырья и решение экологических проблем.

Технология серной кислоты. Физико-химические основы контактного и башенного способов производства. Энерготехнологические агрегаты по производству серной кислоты. Очистка отходящих газов. Основное оборудование.

Типовые схемы производства минеральных солей и удобрений. Классификация минеральнных удобрений. Основные проблемы охраны окружающей среды.

Химическая и термическая переработка твердого топлива. Переработка жидких топлив. Комплексное использование сырья. Качество энергоносителей. Крекинг и реформинг. Проблемы энергосбережения и охраны окружающей среды


2.2. Лабораторные занятия



Номер семе-стра

Номера тем, по которым проводиться лаборатор-ное занятие

Номер лаборатор-ного занятия

Объем в часах

Наименова-ние и содержание работы

Характер и цель занятия

5

5


5

5


5


3

4


4.

1-7


1-7


1,2,

3,4


5,6


7,8,

9,.10


11,12,

13,14

15,16,

17


8

4


8

8


6


Растворение твердых тел

Обжиг серного колчедана


Химические реакторы


Ионообменная очистка сточных вод

Управление агрегатом слабой азотной кислоты

Исследование кинетики процессов в системе Ж-Т. Определение констант скорости

Изучение кинетики высокотемпературных процессов в системе Г-Т. Определение выхода

Исследование и расчет кинетики реакции

Изучение процесса полного обмена на волокнистых фильтрах. Определение динамической обменной емкости ионита

Изучение технологии слабой азотной кислоты на тренажере - ЭВМ

Итого

В семестре 5 34



.


^

Продолжение таблицы 2.2


Но-мер семе-стра

Номера тем, по которым проводиться лаборатор-ное занятие

Номер лабора-тор-ного занятия

Объ-ем в часах

Наименование и содержание работы

Характер и цель занятия

6


6


6


6

6


6


6


11

11

11

11

11

8


11


11

18,19

20,21

22,23

24,25

26,27

28,29,

30

31,32


33,34

4

4

4

4

4

6


4


4

Отстаивание взвешенных частиц.

Фильтрование через пористые слои.

Ионообменная очистка сточных вод.

Определение емкости

адсорбентов.

Очистка сточных вод коагулянтами.

Умягчение воды.

Фотохими-ческая дес-трукция при-месей в СВ.

Электрохим. флотация примесей в СВ



Исследование эффективности процессов в системе Ж-Т. Определение констант скорости

. Изучение процесса полного обмена на волокнистых фильтрах. Определение динамической обменной емкости ионита

Изучение эффективности

Коагулянтами и

Флокулянтами

Изучение различных методов

Определение

Технологичес-ких характе-ристик очистки.

Итого

В семестре 6 34

Итого

За курс в целом 68



2.5. Основные формы контроля и закрепления знаний

и навыков у студентов


№№ пп

Наименование основных форм контроля

Количество

Разделы или темы по которым проводиться контроль

Время, необходимое на самостоятельную работу при подготовке

А. Предусмотренные учебным планом

1

2


Экзамен

Курсовая работа

2

1


1-14

3, 5-7,14

25

20

Б. Дополнительные

3

Коллоквиум

34

1-14

10




  1. Методическое обеспечение дисциплины


а) Основная литература

1. Мухленов И.П. и др. Общая химическая технология, -М. : Высшая школа, 1991.

2.Амелин А.Г. Общая химическая технология, М.: Химия, 1977.

3. Бретшнайдер с. и др. Общие основы химической технологии, Л.: Химия, 1974.

4. Панов В.П., Терещенко Л.Я., Синтез технологических схем химических производств, ЛТИ им. Ленсовета, уч. пособие, 1979.

5. Панов В.П., Терещенко Л.Я., Теоретические основы химической технологии производства волокнистых материалов, ЛТИ им. Ленсовета, уч. пособие, 1981.

6. Расчеты химико-технологических процессов, под ред. И. П. Мухленова, Л.: Химия, 1982.

7. Панов В.П., Любченко Т.В., Чупалов В.С. Методические указания по расчетам материальных балансов химических производств. ЛИТЛП им. С.М. Кирова, ротапринт.

8. Панов В.П., Терещенко Л.Я. и др. Лабораторный практикум по общей химической технологии в производствах химических волокон Л., ЛТИ им. Ленсовета, 1987.

9. Кафаров В.В, Перов В.Л., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. Уч. пособие, М., 1976.


б) Дополнительная литература


10. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств. М., Химия, 1982.

11. Громов Б. В. и др. Безотходное промышленное производство. Основные принципы безотходных производств. М., ВНИИТИ. Итоги науки и техники серия, "Охрана природы и воспроизводства природных ресурсов" и т.д.


З.2. Перечень методических материалов к техническим

средствам обучения, используемые при преподавании дисциплин

Диафильмы:

  1. 1. Реакторы в химической промышленности 72 кадра, 1966.

2. Производство серной кислоты, 24 кадра, 1964.

  1. 3. Производство лаков, красок и технология покрытия, 24 кадра, 1971.

4. Переработка нефти и газа, 24 кадра, 1968.

5. Производство аммиака, 24 кадра, 1975,

6. Производство соды и бикарбоната, 24 кадра, 1974.

7. Производство синтетических смол, 24 кадра, 1964.

8. Производство азотной кислоты, 24 кадра, 1974.

9. Технология производства хлора каустической соды и водорода электролитическим способом, 24 кадра, 1976.

10. Производства синтетических волокон, 36 кадров, 1971.

11. Производство искусственного волокна, 36 кадров, 1965.

Наглядные пособия:

12. Технологическая схема производства азотной кислоты

13. Технологическая схема производства серной кислоты

14. Технологическая схема производства кальцинированной соды

15. Технологическая схема производства порландцемента

16. Технологическая схема производства терефталевой кислоты





Скачать 159,58 Kb.
оставить комментарий
В.С. Чупалов
Дата28.09.2011
Размер159,58 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх