Технологія мінеральних добрив та солей
Мета вивчення дисципліни: є надбання студентами теоретичних основ і принципів складання технологічних схем виробництва мінеральних добрив та солей, вибору режимів і апаратурного оформлення процесів, придбання навичок творчого використання отриманих знань для прийняття практичних рішень з інтенсифікації і вдосконалення технологічних процесів.
Практичне значення та використання отриманих знань: розуміння значення мінеральних добрив, стану сировинної бази для виробництва та перспективи їх розвитку, знання видів мінеральних добрив, їх класифікації за різними ознаками та призначення, типових процесів та операції підготовлення сировини та її безвідходного перероблення; розуміння фізико-хімічних основ виробництва нітрогенних, фосфорних, калійних та комплексних добрив, сучасних апаратурно-технологічних схем виробництва добрив, вміння оцінювати їхню відповідність досягнутому рівню науково-технічного прогресу, розробляти заходи щодо поліпшення споживчих та товарних властивостей продукції, шляхи модернізації виробництва з урахуванням питань економіки та екології.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1. "Значення мінеральних добрив і перспективи розширення їхнього виробництва".
Лекція 2. "Сировина для виробництва мінеральних добрив. Підготовка сировини до перероблення, методи збагачення руди".
Лекція 3. "Типові процеси і операції в технології мінеральних добрив. Термохімічні процеси та методи їх інтенсифікації".
Лекція 4. "Перероблення сировини у розчинах і суспензіях. Розчинення і вилуговування".
Лекція 5. "Кристалізація, методи створення пересичення. Випаровування. Осадження солей з природних розсолів. Розділення суспензій: флотація, фільтрація, відстоювання".
Лекція 6. "Злежування солей: причини, методи усунення".
Лекція 7. "Методи гранулювання мінеральних добрив: пластифікація, гранулювання з розплавів та в киплячому шарі, пресування".
Лекція 8. " Електровозгонка фосфору з природних фосфатів".
Лекція 9. " Технологія термічної фосфатної кислоти".
Лекція 10. "Технологія екстракційної фосфатної кислоти. Фосфогипс, методи його утилізації і перероблення".
Лекція 11. "Виробництво простого суперфосфату. Фізико-хімічні основи процесу".
Лекція 12. "Виробництво простого суперфосфату. Технологічна схема, основні стадії й апаратурне оформлення процесу".
Лекція 13. "Виробництво подвійного суперфосфату".
Лекція 14. "Виробництво амонійної селітри. Фізико-хімічні основи процесу."
Лекція 15. "Виробництво амонійної селітри. Технологічна схема, пристрій апарата ВТН, грануляція".
Лекція 16. "Виробництво карбаміду. Фізико-хімічні основи."
Лекція 17. "Виробництво карбаміду. Способи виробництва та схеми синтезу."
Лекція 18. "Виробництво калію хлориду в флотаційний та галургійний способи."
Лекція 19. "Перероблення полімінеральних руд Прикарпаття.
Лекція 20. "Виробництво комплексних добрив. Фізико-хімічні основи нітратнокислотного розкладання природних фосфатів. Одержання нітроамофоски та амофоски."
Лекція 21. "Виробництво рідких комплексних добрив".
Лекція 22. "Виробництво консервантів та інших препаратів для сільського господарства".
Практичні заняття
Практичне заняття №1. "Сировина і методи її перероблення у добрива".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички графо-аналітичних розрахунків типових процесів за допомогою діаграм фазових рівноваг.
Практичне заняття №2. "Електровозгонка фосфору з природних фосфатів. Технологія фосфатної кислоти".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички технологічних розрахунків процесів.
Практичне заняття №3. "Виробництво простого та подвійного суперфосфату".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків матеріальних та енергетичних балансів процесів.
Практичне заняття №4. "Виробництво амонійної селітри."
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунку матеріального та енергетичного балансу.
Практичне заняття №5. "Виробництво карбаміду ".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички технологічних розрахунків.
Практичне заняття №6. "Виробництво рідких комплексних добрив".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунку одержання амонію поліфосфату.
Практичне заняття №7. "Виробництво комплексних добрив".
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички вибору компонентів з урахуванням антагонізму і синергізму, розрахунку різних варіантів складових тукосумішів.
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. "Правила роботи в хімічній лабораторії".
Мета заняття: проведення інструктажу з техніки безпеки; підготовлення до роботи в хімічній лабораторії; засвоєння правил безпечного проведення експериментів; коротке знайомство з обладнанням в лабораторії технології мінеральних добрив.
Лабораторне заняття №2. "Термохімічні процеси та методи їх інтенсифікації".
Мета заняття: надбати навички експериментального визначення впливу гранулометричного складу, температури та часу на ступінь випалювання вапняку.
Лабораторне заняття №3. "Типові процеси і операції в технології мінеральних добрив: спікання та вилуговування".
Мета заняття: надбати навички експериментального визначення впливу технологічних параметрів на ступінь каустифікації в процесах спікання соди з ферум оксидом та вилуговування спеку.
Лабораторне заняття №4. "Технологія простого суперфосфату".
Мета заняття: надбати навички експериментального визначення впливу технологічних факторів (норма та концентрація кислоти, тривалість процесу) на коефіцієнт розкладання сировини.
Лабораторне заняття №5. "Технологія подвійного суперфосфату".
Мета заняття: надбати навички експериментального визначення впливу технологічних параметрів на швидкість і повноту розкладання фосфатів.
Лабораторне заняття №6. "Процес конверсії фосфогіпсу в амонію сульфат і кальцію карбонат".
Мета заняття: надбати навички експериментального визначення впливу концентрації, норми розчину амонію карбонату і температури на процес конверсії фосфогіпсу.
Лабораторне заняття №7. "Виробництво рідких добрив КАС".
Мета заняття: надбати навички побудови діаграми системи NH4NO3 – CO(NH2)2 – H2O, експериментального визначення густини та в'язкості.
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 типових задач відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання кожного індивідуального поточного завдання оцінюється у 5 балів.
2) 6-ти 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 2 бали. Бездоганне виконання кожної лабораторної роботи становить 5 балів.
3) 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 25 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.
ПРН2. Коректно використовувати у професійній діяльності термінологію та основні поняття хімії, хімічних технологій, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі.
ПРН3. Знати і розуміти механізми і кінетику хімічних процесів, ефективно використовувати їх при проєктуванні і вдосконаленні технологічних процесів та апаратів хімічної промисловості.
ПРН5. Розробляти і реалізовувати проєкти, що стосуються технологій та обладнання хімічних виробництв, беручі до уваги цілі, ресурси, наявні обмеження, соціальні та економічні аспекти та ризики.
ПРН9. Забезпечувати безпеку персоналу та навколишнього середовища під час професійної діяльності у сфері хімічної інженерії.
ПРН10. Обговорювати результати професійної діяльності з фахівцями та нефахівцями, аргументувати власну позицію.
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.