Учебные материалы по курсу химичеcкой технологии

Экзаменационные вопросы по курсу химической технологии.
Раздел «Теоретические основы химической технологии -2003»

1. Типовые процессы химической технологии. Характерные пространственно-временные масштабы химико-технологических процессов и систем.
2. Интегральные уравнения баланса потоков масс компонентов. Технологические решения, направленные на повышение выхода продукта и снижение вредных выбросов на примере производства азотной кислоты.
3. Интегральные уравнения баланса энергии для технологической системы. Сопоставление вкладов различных процессов в энергетическом балансе типовых систем.
4. Термодинамическая шкала качества тепловой энергии. Коэффициенты преобразования теплоты и работы для тепловой машины и теплового насоса в цикле Карно.
5. Интегральное уравнение баланса энтропии в технологической системе. Понятие о полной работе системы. Связь между полной работой, изменением эксергии материальных потоков и производством энтропии в системе. Потери эксергии как мера термодинамической неэффективности системы.
6. Проблема эффективного использования энергоресурсов. Основные источники потерь эксергии в типовых технологических процессах.
7. Конкурентный характер критериев термодинамического совершенства и интенсивности технологических процессов.
8. Общий вид дифференциального уравнения баланса массы химического компонента. Конвективный и диффузионный потоки. Выражение функции источника компонента через скорости химических реакций.
9. Общий вид уравнений движения сплошной несжимаемой среды Навье-Стокса. Охарактеризовать множественность режимов течения сплошной среды на примере обтекания кругового цилиндра в зависимости от числа Рейнольдса.
10. Закономерности течения жидкости в прямолинейных каналах и через пористую среду.
11. Диффузионная кинетика сорбции вещества на пористой частице сорбента. Регулярный режим диффузии в частицу. Обоснование разностного уравнения межфазного массопереноса и расшифровка коэффициента массопереноса.
12. Динамика сорбции вещества в слое сорбента. Взаимнодополнительные модели динамики сорбции: 1) неравновесная, идеального вытеснения и 2) равновесная, учитывающая продольную дисперсию. Влияние нелинейности изотермы на характер размытия фронта. Представление о режиме параллельного переноса фронта.
13. Моделирование хроматографического разделения веществ. Факторы, определяющие эффективность разделения (роль коэффициентов Генри и коэффициента продольной дисперсии).
14. Диффузионные режимы каталитической реакции первого порядка. Факторы, влияющие на интенсивность каталитического процесса и эффективность использования катализатора.
15. Математическое моделирование реакторов с плотным слоем катализатора. Расчет требуемый длины реактора для модели идеального вытеснения. Представление об адиабатном разогреве (охлаждении) слоя катализатора.
16. Модель каталитического реактора идеального перемешивания. Сопоставление реакторов идеального вытеснения и идеального перемешивания. Множественность стационарных режимов реактора на примере ферментативной реакции с субстратным угнетением.
17. Моделирование процессов теплообмена. Диаграммная техника исследования противоточного и прямоточного теплообмена.
18. Условия минимального производства энтропии при противоточном теплообмене. Зависимость коэффициента теплообмена от гидродинамических характеристик потоков. Общий вид критериальных уравнений.
19. Затраты и результаты производственной деятельности предприятий. Основные экономические показатели эффективности химических производств.
20. Соотношение экономических и натуральных технологических показателей эффективности химических производств.
21. Анализ экономической эффективности капитальных вложений (инвестиционных проектов). Понятие об альтернативной стоимости. Коэффициент дисконтирования, норма дисконта. Показатели эффективности инвестиционных проектов.

Раздел "Химические производства".

1. Нефть, очистка нефти, простая перегонка, термический крекинг, основные продукты крекинга.
2. Каталитический крекинг, платформинг, цеоформинг, продукты крекинга.
3. Технология органического синтеза. Сырье. Парафины и их переработка.
4. Олефины. Методы получения – пиролиз и окислительная конденсация метана.
5. Переработка олефинов, гидратация этилена.
6. Окисление олефинов. Окисление этилена. Получение ацетальдегида и его свойства.
7. Производство бутадиена и изопрена, свойства и применение.
8. Синтез-газ. Промышленные методы получения синтез-газа и его переработка. Синтез Фишера-Тропша.
9. Производство метанола, условия процесса и катализаторы, основные методы переработки.
10. Производство полимерных материалов. Основные методы производства полиэтилена, свойства, применение.
11. Производство полипропилена, свойства. Сополимеры ПЭ и ПП.
12. Производство полистирола. Сополимеры полистирола.
13. Производство политетрафторэтилена, фторопласта, свойства, применение.
14. Производство поливинилхлорида и его сополимеров. Свойства, применение.
15. Производство полиамидных волокон (капрон, нейлон, фенилон). Свойства хим. волокон, применение.
16. Производство полиакрилонитрила, свойства. Углеродные волокна, применение.
17. Переработка фосфорного сырья. Электротермическое восстановление фосфатов, печь возгонки; выделение фосфора.
18. Производство термической фосфорной кислоты, применение.
19. Производство экстракционной фосфорной кислоты, концентрирование, применение.
20. Стратегия синтеза и технологии керамических материалов. Основные свойства керамических материалов.
21. Приоритетные направления создания и технологии конструкционных и функциональных материалов.
22. Сырьевая база для производства металлов. Степень извлечения металлов из руд. Основные направления экономии металлических материалов.