Хімія і технологія органічних речовин
Мета вивчення дисципліни: розвиток спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, поглиблення, поширення та узагальнення отриманих теоретичних знань з технології перероблення органічної сировини України у високоякісні продукти, вибору оптимальних режимів і апаратурного оформлення процесів, придбання навичок творчого використання отриманих знань.
Практичне значення та використання отриманих знань: розуміння теоретичних основ перероблення органічної сировини в еластомери на їх основі; вміння орієнтуватися у стані вітчизняної сировинної бази та можливостях використання різних її джерел для організації виробництва; здатність обирати прийоми і правила застосування методів фізико-хімічного аналізу; вміння здійснювати розрахунки хіміко-технологічних процесів, побудовання робочих діаграм і виконання з їх допомогою багатоваріантних графоаналітичних розрахунків виробничих циклів, вміти обґрунтувати вибір раціональних технічних рішень та оптимальних технологічних параметрів для їх практичної реалізації.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1. "Значення органічного синтезу та його перспективи. Основні групи продуктів галузі.".
Лекція 2. "Основні показникі хіміко-технологічних процесів. Реакційне обладнання.".
Лекція 3. "Ректифікаційні установки. Схеми сорбційних установок.".
Лекція 4. "Процеси переробки нафти і газу. Процеси переробки газової сировини.".
Лекція 5. "Виділення вищих парафінів. Каталітична ізомеризація парафінів.".
Лекція 6. "Властивості і галузі застосування олефінів. Термічне розщеплення вуглеводнів.".
Лекція 7. " Технологія виробництва нижчих олефінів.".
Лекція 8. " Виділення нижчих олефінів із газів піроліза і крекінгу ".
Лекція 9. " Синтези на основі олефінів.".
Лекція 10. " Властивості і галузі застосування ацетилену.".
Лекція 11. " Виробництво ацетилену з карбіду кальцію. Виробництво ацетилену піролізом вуглеводнів.".
Лекція 12. "Технологія термоокисного піролізу. Виробництво ацетилену електрокрекінгом.".
Лекція 13. "Властивості і галузі застосування аренів. Виробництво аренів з кам’яного вугілля.".
Лекція 14. "Виробництво аренів з нафтової сировини. Процеси алкілування бензолу олефінами.".
Лекція 15. " Теоретичні основи процесу дегідрування. Виробництво дієнових мономерів. " Виробництво стиролу і ɑ-метилстиролу.
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. "Правила безпечної роботи в хімічній лабораторії".
Мета заняття: проведення інструктажу з техніки безпеки; підготовка до роботи в хімічній лабораторії; засвоєння правил безпечного проведення експериментів; знайомство з обладнанням в лабораторії хімії і технології органічних речовин.
Лабораторне заняття №2. " Виділення рідких н-парафінів із дизпалива методом карбамідної депарафінізації".
Мета заняття: Визначення вмісту парафінів в дизельному паливі, оцінка його якості.
Лабораторне заняття №3. "Визначення фракційного складу палива".
Мета заняття: надбати навички експериментального визначення фракційного складу палива шляхом ректифікації на вуглеводневі фракції.
Лабораторне заняття №4. "Визначення в’язкості розчинів високомолекулярних органічних речовин".
Мета заняття: надбати навички експериментального визначення в’язкості методами капілярної і кулькової віскозиметрії та визначення молекулярної маси.
Лабораторне заняття №5. "Вивчення реологічних характеристик органічних речовин".
Мета заняття: надбати навички вивчення залежності в’язкості розчинів органічних речовин від швидкості зсуву і температури.
Лабораторне заняття №6. "Дослідження кінетики дегідратації етанолу".
Мета заняття: набути навичок дослідження впливу температури на ступінь дегідратації спирту, склад продуктів реакції, розрахунок виходу етилену.
Лабораторне заняття №7. "Дослідження риформінгу бензину".
Мета заняття: надбати навички дослідження процесу дегідроциклізації і ароматизації вуглеводнів, оцінки глибини процесу і виходу продуктів реакції на основі аналізів і розрахунків.
Лабораторне заняття №8. "Парофазне каталітичне дегідрування спиртів".
Мета заняття: надбати навички дослідження впливу температури й об’ємної швидкості подачі сировини на ступінь конверсії процесу і вихід продуктів реакції дегідрування спиртів.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Курсова робота
Мета курсової роботи – є більш глибоке засвоєння лекційного матеріалу, розвиток технологічного мислення і придбання професійних навичок проведення технічних розрахунків за фахом, а також удосконалення уміння наочно і правильно уявити підстави, хід і результати своїх розрахунків.
Здобувач отримує завдання на першому практичному занятті.
Курсова робота містить 25-30 сторінок, включаючи графічну частину – 1 аркуш формату А4. Кількість розділів – 5.
Змістова послідовність виконання курсової роботи:
1. Аналіз методів виробництва продукції яка розглянута в обраній темі курсової роботи.
2. Теоретичні основи процесу (хімічні реакції та механізми, термодинамічні основи процесу, кінетичні закономірності процесу, вплив основних параметрів на технологічний процес, вибір оптимальних умов процесу).
3. Характеристика сировини та продукції (хімічний склад, фізико-хімічні властивості, пожежо-вибухонебезпечність сировини, токсикологічні властивості).
4. Технологічна схема виробництва (зображення технологічної схем виробництва, таблиця матеріальних потоків, специфікація технологічних апаратів).
5. Розрахункова частина (матеріальний баланс, тепловий баланс, технологічні розрахунки, апаратурні розрахунки).
Захист курсової роботи – протягом останнього навчального тижня семестру.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) семи лабораторних робіт. Оцінка за лабораторну роботу включає дві складові: допуск до роботи (оцінювання теоретичної і практичної підготовленості до виконання лабораторної роботи) і захист роботи (оцінювання набутих умінь і навичок, які отримав здобувач в результаті виконання лабораторної роботи). Допуск до лабораторної роботи проводиться в усній формі у вигляді відповідей на контрольні запитання, які наведено у методичних вказівках і оцінюється в 3 бали. Захист роботи проводиться в усній формі за умови представлення звіту (протоколу лабораторної роботи). Захист роботи максимально оцінюється в 3 бали. Бездоганне виконання кожної лабораторної роботи становить 6 балів. На першому лабораторному занятті проводиться інструктаж з техніки безпеки, тому воно не оцінюється.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та виконуються у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 29 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє здобувачу отримати доступ до екзамену становить 60 балів.
ПРН02. Коректно використовувати у професійній діяльності термінологію та основні поняття хімії, хімічних технологій, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі.
ПРН03. Знати і розуміти механізми і кінетику хімічних процесів, ефективно використовувати їх при проєктуванні і вдосконаленні технологічних процесів та апаратів хімічної промисловості.
ПРН05. Розробляти і реалізовувати проєкти, що стосуються технологій та обладнання хімічних виробництв, беручі до уваги цілі, ресурси, наявні обмеження, соціальні та економічні аспекти та ризики.
ПРН21. Розуміти сучасні технології хімічних виробництв та тенденцій їх розвитку. Уміти розраховувати основні характеристики хіміко-технологічного процесу, виконувати матеріальні, теплові та конструктивні розрахунки, обирати раціональну схему виробництва продукту, оцінювати технологічну ефективність хімічних виробництв.
ПРН23. Уміти обґрунтувати прийняття раціональних технічних рішень на підставі принципів найкращого використання сировини, матеріалів та енергії, вирішувати проблеми утилізації та рекуперації відходів, обґрунтувати вибір оптимальних технологічних параметрів, виконувати необхідні розрахунки та обирати відповідні елементи технологічної апаратури та спеціального оснащення.
ПРН24. Уміти здійснювати техніко-економічне обґрунтування хімічного виробництва, володіти методами удосконалення технологічного процесу, розуміти теоретичні та практичні підходи до створення та керування виробництвом.