Технологія нітратної кислоти

Мета вивчення дисципліни: забезпечити розуміння теоретичних фізико-хімічних основ технологічних процесів виробництва нітратної кислоти, забезпечити розвиток спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, розвити здатність здобувачами знань з фізико-хімічних основ окремих процесів нітратної кислоти та азотної промисловості, ознайомлення з сучасним станом хімічних технологій, тенденції їх розвитку та найважливіші наукові досягнення в області хімічної технології та інженерії, а також з перспективами розвитку цієї галузі. Здобувачі вищої освіти здатні оцінювати і аналізувати сучасні апаратурно-технологічні схеми виробництв, уміти оцінювати їх відповідність досягнутому рівню науково-технічного прогресу, вибирати оптимальні режими роботи і економічні шляхи проведення процесів, враховуючи при цьому створення нових і експлуатацію існуючих об’єктів при охороні довкілля від забруднень.
Практичне значення та використання отриманих знань: знання фізико-хімічних властивостей нітратної кислоти, джерел і методів здобуття сировини для виробництва; розуміння хімічних та фізико-хімічних процесів, на яких ґрунтуються виробництво нітратної кислоти; розуміння технологічних схем одержання нітратної кислоти, шляхів їх удосконалення та перспективних напрямків утилізації відходів виробництва; володіння методиками розрахунків основних характеристик процесів, матеріальних та енергетичних балансів стадій виробництва нітратної кислоти; вміння аналізувати вплив параметрів системи на якість основного продукту та оцінювати економічну та технологічну ефективність, екологічність небезпечність виробництва; вміння рекомендувати найприйнятніші технологічні рішення інтенсифікації процесів виробництва нітратної кислоти з урахуванням їх ефективності та екологічної небезпечності.
Тематика та види навчальних занять

Лекційні заняття
Лекція 1. "Вступ. Перспективи розвитку виробництва нітратної кислоти".
Лекція 2. "Властивості нітратної кислоти".
Лекція 3. "Фізико-хімічні основи окиснення аміаку".
Лекція 4. "Отримання амічно-повітряної суміші для окиснення аміаку".
Лекція 5. "Виробництво нітратної кислоти".
Лекція 6. "Каталізатори окислення аміаку".
Лекція 7. "Принцип роботи контактного апарату".
Лекція 8. "Оптимальні умови окислення аміаку".
Лекція 9. "Фізико-хімічні основи перетворення NО в NО2 ".
Лекція 10. "Переробка нітрогену оксидів у слабку нітратну кислоту".
Лекція 11. "Методи виробництва неконцентрованої нітратної кислоти".

Практичні заняття
Практичне заняття №1. "Розрахунок матеріального балансу контактного апарату. Визначення розрахунком для виробництва розведеної нітратної кислоти кількості компонентів які входять до контактного апарату та виходять із нього при відповідному ступеню конверсії аміаку та ступеню абсорбції".
Мета заняття: закріпити теоретичні питання теми, надбати навички у складанні матеріального балансу основного апарату, визначення розрахунковим шляхом кількості основних речовин при відповідних умовах.
Практичне заняття №2. "Розрахунок матеріального балансу контактного апарату. Визначення розрахунком для виробництва розведеної нітратної кислоти кількості компонентів які входять до контактного апарату та виходять із нього при відповідному ступеню конверсії аміаку та ступеню абсорбції".
Мета заняття: закріпити теоретичні питання теми, надбати навички у складанні матеріального балансу основного апарату, визначення розрахунковим шляхом кількості основних речовин при відповідних умовах.
Практичне заняття №3. "Розрахунок теплового балансу відділення конверсії аміаку. Визначення розрахунком кількості утвореної теплоти в відділенні конверсії аміаку та втрат теплоти, визначення розрахунком кількості теплоти необхідної для підвищення температури аміачно-повітряної суміші, що надходить у конвертор у виробництві розведеної нітратної кислоти ".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбання навичок щодо виконання розрахунків для складання теплових балансів процесу.
Практичне заняття №4. "Розрахунок теплового балансу відділення конверсії аміаку. Визначення розрахунком кількості утвореної теплоти в відділенні конверсії аміаку та втрат теплоти, визначення розрахунком кількості теплоти необхідної для підвищення температури аміачно-повітряної суміші, що надходить у конвертор у виробництві розведеної нітратної кислоти ".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбання навичок щодо виконання розрахунків для складання теплових балансів процесу.
Практичне заняття №5. "Конструктивний розрахунок конвертора аміаку. Розрахунковим шляхом визначити кількість каталізаторних сіток конвертора аміаку, площу перетину конвертора та загальну поверхню усіх сіток та ін.".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбати навички конструктивного розрахунку основних апаратів та їх складових частин для проектування виробництва заданої потужності.
Практичне заняття №6. "Конструктивний розрахунок конвертора аміаку. Розрахунковим шляхом визначити кількість каталізаторних сіток конвертора аміаку, площу перетину конвертора та загальну поверхню усіх сіток та ін.".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбати навички конструктивного розрахунку основних апаратів та їх складових частин для проектування виробництва заданої потужності.
Практичне заняття №7. "Розрахунок водяного холодильника-конденсатора. Матеріальні і теплові розрахунки холодильника-конденсатора при заданих умовах. Складання відповідних балансів за результатами розрахунків".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбання навичок виконання розрахунків для складання матеріальних і теплових балансів відповідних процесів..
Практичне заняття №8. "Розрахунок водяного холодильника-конденсатора. Матеріальні і теплові розрахунки холодильника-конденсатора при заданих умовах. Складання відповідних балансів за результатами розрахунків".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбання навичок виконання розрахунків для складання матеріальних і теплових балансів відповідних процесів..
Практичне заняття №9. "Розрахунок матеріального балансу за основними потоками всього виробництва нітратної кислоти. Визначення кількості додаткового повітря, необхідного для процесу кислотоутворення, складу газу після абсорбційної колони і кількості води, потрібної для абсорбції".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбання навичок виконання технологічних розрахунків та узагальнення інформації для проектування виробництва.
Практичне заняття №10. "Розрахунок матеріального балансу за основними потоками всього виробництва нітратної кислоти. Визначення кількості додаткового повітря, необхідного для процесу кислотоутворення, складу газу після абсорбційної колони і кількості води, потрібної для абсорбції".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбання навичок виконання технологічних розрахунків та узагальнення інформації для проектування виробництва.
Практичне заняття №11. "Розрахунок відділення компресії. Розрахунок необхідного стисненого повітря для технологічних потреб та конверсії аміаку. Визначення загальної потужності відділення компресії. Розрахунок температури газу після розширення в турбінах низького та високого тиску і визначення потужності газової турбіни".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми, надбання навичок виконання технологічних розрахунків та узагальнення інформації для проектування виробництва.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота

не передбачено

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 4-х індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв'язуванні завдань відповідно до мети практичних занять. Бездоганне виконання кожного індивідуального поточного завдання оцінюється у 10 балів.
2) модульної контрольної роботи. Модульна контрольна робота складається з теоретичної і практичної частин та виконуються у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання модульної контрольної роботи становить 60 бали.
Підсумковий контроль – накопичувальний залік. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.