Химическая технология. Общие вопросы химической технологии, оборудование, процессы

Приведены экспериментальные данные по кинетике и механизму окисления углеводородов различного строения. Рассмотрены пути совершенствования окислительных процессов и характеристики различных каталитических систем для мягкого и глубокого окисления алкилароматических углеводородов, механизм реакций окисления, кинетические закономерности отдельных реакций, а также пути управления селективностью процессов. Приведены примеры моделирования данных реакций.

Рассмотрены основные задачи современного химического производства, классификация химических реакций, понятия и составные части химико-технологических систем, основы применения закономерностей общей химической технологии в промышленном органическом и неорганическом синтезе. Приведены примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения по курсу «Основы технологии производства».

Рассмотрены классификации химических реакторов, теоретические основы расчетов технологических процессов, основы расчетов теоретических и практических материальных балансов, безразмерных характеристик материального баланса химического процесса, основы технологических расчетов химических реакторов. В конце каждой главы предложены задачи для самостоятельной работы.

В работе представлены сведения об источниках энергии, принципиальных энерготехнологических схемах производства энергии и осуществления технологических процессов, вторичных энергоресурсах, парниковом эффекте и его возможных отрицательных последствиях, оптимальном использовании первичных двигателей, мероприятиях по снижению энергопотребления в энергоемких отраслях промышленности, эксергетическому анализу энергетических и энерготехнологических установок и некоторым пассивным методам экономии энергии.

Рассмотрены сведения об оборудовании производств основного органического синтеза (ООС) и синтетического каучука (СК). Приведена информация об основах проектирования предприятий ООС и СК.

Рациональная переработка отходов лесохимического производства является одной из актуальных проблем современной технологии. талловый пек, побочный продукт целлюлозно-бумажного производства, нашел применение как потенциальный источник фитостеринов. Фитостерины, или растительные стеролы, – природные соединения, полициклические спирты, по строению близкие к стероидам. Благодаря своей биологической активности фитостерины используются в таких сферах, как фармацевтика, косметология, в качестве функциональных продуктов и др., что делает их коммерчески привлекательными. Рассмотрена стадия омыления таллового пека, в результате которой удается получить фитостерины в свободной форме из их сложных эфиров с жирными и смоляными кислотами. центральный композиционный план, дополненный шестью звездными точками, был выбран для определения совокупного влияния трех факторов и для планирования минимального количества опытов, а методология поверхности отклика использована для нахождения оптимальных значений переменных. На основании экспериментальных данных разработаны регрессионные модели, отражающие влияние основных технологических факторов (избыток щелочи, температура и время омыления) на степень омыления фитостеринов в омыленном талловом пеке и сложных эфиров в получаемом экстракте. проведен статистический анализ этих моделей. при помощи дисперсионного анализа доказана их адекватность. экспериментальные и предсказанные значения находились в тесном согласии. Разработанные математические модели в виде регрессионного полинома посредством программного обеспечения Minitab позволяют найти оптимальные значения входных переменных процесса при одновременном достижении максимальной степени омыления фитостеринов (98,1 %) с минимальным значением эфирного числа в экстракте (4 мг KOH/г): температура омыления – 121,7 °с, продолжительность процесса – 3,18 ч и избыток щелочи – 100 %. таким образом, были получены надежные модели для прогнозирования степени омыления фитостеринов и эфирного числа в экстракте, которые могут быть использованы в промышленном процессе омыления таллового пека. Для цитирования: Коршунов А.О., Лаврентьева Е.А., Лазарев М.А., Радбиль А.Б. Оптимизация процесса омыления таллового пека методом планирования эксперимента // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 1. С 173–187. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-173-187.

Рассмотрены вопросы исследования работоспособности действующих химико-технологических систем в изменяющихся условиях функционирования. Приведены известные и предложены новые постановки задач исследования работоспособности систем, показаны сложности их решения. Предложены методы и алгоритмы решения поставленных задач. Эффективность методов иллюстрируется результатами вычислительных экспериментов.

Рассмотрены организационно-экономические процессы в экономике, особенности их функционирования и развития, выделены основные преимущества и проблемы развития интеграционных структур, на примере РТ подробно рассмотрены ключевые интеграционные процессы.

Представлены общие сведения о предприятиях нефтеперерабатывающей отрасли, изложены основные направления переработки нефти, приведены технологические схемы важнейших процессов нефтепереработки. Рассмотрены основные требования, предъявляемые к качеству продукции нефтеперерабатывающих предприятий.

Учебное пособие разработано в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования. Изложены современные методы получения и исследования наноматериалов и наносистем. Представлены основные направления применения наноструктур и наносистем.

Учебное пособие состоит из двух частей. В первой части представлена классификация основного оборудования для нефтехимического производства. Изложены основные требования к выбору оборудования, материала для изготовления конструкционных элементов. Приведены описание, принцип работы и основы расчета оборудования для процессов нефтепереработки, а также особенности его эксплуатации.

Рассмотрены вопросы научных исследований химико-технологических процессов, а также даны представления об основных принципах и положениях, связанных с организацией, постановкой и проведением научных исследований.

Рассмотрены основные понятия и определения теории надежности, показатели надежности, математические и статистические основы теории надежности, математические модели для прогнозирования надежности объектов, вопросы надежности технологического оборудования. Для закрепления теоретического материала приведены примеры решения задач, а также задания для самостоятельного выполнения.

Рассмотрены принципы и методы анализа, моделирования, управления и оптимизации технологических схем производства органических веществ, приведены сведения об использовании теоретических знаний о химико-технологическом процессе для его управления и оптимизации.

Является руководством по использованию пакета Microsoft Excel для реализации математических моделей. Содержит рекомендации по выполнению лабораторных работ, описание основных возможностей табличного процессора при решении задач моделирования и оптимизации. Большое внимание уделено средствам решения оптимизационных задач с помощью интерактивного программирования в VBA.

Содержит лексико-грамматический комментарий, языковые упражнения к изучаемым главам, список тем рефератов и краткую инструкцию по их написанию.

Данные методические указания содержат основные требования и детальные разъяснения по выполнению курсового проекта, связанного с разработкой технологической схемы производственной установки. Главное внимание уделено приобретению обучающимися практических навыков проектной работы.

Основная проблема промышленных способов получения таллового масла – значительные его потери с отходами производства. Причиной является присутствие в сырье лигнина, вызывающего эмульгирование масла в кислой воде с образованием стойкой эмульсии. Известные способы ее разрушения либо малоэффективны, либо связаны со значительными затратами энергии. Уменьшить количество эмульсии можно удалением лигнина из сульфатного мыла, как правило, промывкой в щелочной среде. Целью настоящей работы являлось изучение промывки сульфатного мыла в кислой среде с оптимизацией режима по минимуму содержания лигнина в мыле, а также оценка соответствия показателей качества таллового масла из промытого мыла требованиям российских стандартов. Показано, что при правильном выборе режима промывки оседание лигнина принципиально не препятствует его отделению от мыла. Путем по-строения четырехфакторного дробного эксперимента подобраны оптимальные значения факторов, влияющих на отделение лигнина при промывке. Проведен анализ качественных показателей получаемого после промывки таллового масла, реализована оценка уровня качества относительно требований технических условий на сырое талловое масло. Установлено, что промывка кислой водой, оказывает положительное действие на качество масла.

Рассмотрены теоретические основы расчета при проектировании или модернизации промышленных установок разделения углеводородных смесей. Приводятся основные расчетные формулы гидравлических и тепломассообменных характеристик контактных устройств. Представлены конструкции тарельчатых и насадочных контактных устройств колонных аппаратов и методы расчета эффективности тепло- и массообменных процессов. Даны конструкции новых контактных устройств и результаты экспериментальных исследований гидравлических и массообменных характеристик. Показаны примеры модернизации промышленных ректификационных колонн, насадочных абсорберов и других тепломассообменных аппаратов, внедренных на предприятиях нефтехимии с энергосберегающим эффектом.

В доступной и краткой форме изложены основы процессов теплопередачи и массообмена. Приведено математическое описание процесса конвективного теплообмена на основе применения известных физических законов сохранения: энергии, количества движения, массы и граничных условий стенка-жидкость. Запись этой системы дифференциальных уравнений в относительных величинах позволила сформулировать основные положения теории подобия как метода расчета сложных процессов, которые нельзя строго рассчитать аналитическим путем.

Рассмотрена работа подразделений предприятия, осуществляющих обеспечение производства электроэнергией, теплом, водой, паром, холодом, а также работа служб, отвечающих за функционирование цехов и производства в целом.

Приведены всесторонний анализ и сравнительная характеристика российских и зарубежных нормативно-технических документов, регламентирующих требования и нормативы физико-химических и эксплуатационных характеристик низкозамерзающих охлаждающих жидкостей на основе моноэтиленгликоля и методик их испытаний.

Рассмотрены вопросы, связанные с экстрагированием углеводородов нефти, содержащихся в нефтезагрязненных грунтах, низкокипящим растворителем.

Приведены сведения о теоретических и прикладных исследованиях, а также опытно-конструкторских работах (разработках), необходимых при выполнении отчетной работы по основам научных исследований в химической технологии. Показаны содержание основных разделов, методика оформления отчёта и необходимая нормативно-техническая литература.

Приведены требования к составу, содержанию, правилам оформления, срокам выполнения, порядку представления к защите выпускных квалификационных работ, предусмотренных учебным планом подготовки бакалавров, инженеров и магистров специальности 240802.65.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы разработки перемешивающих и внутренних устройств аппарата, обеспечивающих однородное распределение крошки каучука в объеме водной среды, и разработки методов оптимизации технологических параметров процесса дегазации с целью повышения производительности аппарата.

Рассмотрены методы экспериментального определения характеристик чувствительности бризантных взрывчатых веществ (БВВ) к трению при ударном сдвиге. Предназначены для студентов специальности 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий», при изучении дисциплины «Основы технологии отрасли», при выполнении курсовых и дипломных проектов; специальностей направления 240700 - «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий», а также для слушателей курсов «Повышение квалификации по взрывной обработке металлов».

В диссертационной работе рассмотрены вопросы одностадийного синтеза стеаратов двухвалентных металлов.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы разработки нового метода синтеза изопрена из 1,3-диоксолана и триметилкарбинола в присутствии кислых катализаторов, установления закономерностей протекания реакций.

Целью диссертационной работы является исследование условий развития аварийных ситуаций на установке синтетического каучука олигопипериленового (СКОП) и разработка теоретических положений и методических рекомендаций по обеспечению безопасности производственного процесса.

Данное пособие посвящено изложению подхода к описанию точности измерений, основанного на понятии «неопределенность измерений» и оцениванию неопределенности в количественном химическом анализе. В пособии содержится большое количество задач с примерами их решений.

Проведены исследования крупномерной древесины как объекта совмещенной сушки-пропитки: рассмотрена кинетика внутренних напряжений в процессе влагопереноса, приведены реологические свойства древесины, представлены основные тепловые характеристики крупномерной древесины и агента сушки.

Рассмотрены свойства газообразных, жидких и твердых нефтяных предельных соединений и их реакционоспособность. Приведен обзор промышленных и модифицированных каталитических систем окисления нефтяных алканов до синтетических карбоновых кислот и возможных механизмов жидкофазного превращения парафиновых углеводородов без катализатора и в присутствии промышленного Mn-щелочного и Mn-V-щелочного катализаторов.

Учебное пособие содержит актуальные для изучения темы: «Строение вещества» и «Основные закономерности протекания химических процессов». В век научно-технической революции без знания химических законов невозможно решение глобальных технологических и экологических проблем. Информационный материал сопровождается схемами, таблицами, имеется список литературы.

В конспекте лекций представлены классификация гетерогенно-каталитических реакций, теоретические основы гетерогенного катализа, основные характеристики и производство катализаторов Конспект лекций рекомендуется для студентов и магистрантов вузов химико-технологического профиля.

Рассмотрены вопросы создания математических моделей химико-технологических процессов, в ходе которых осуществляются химические превращения. Кратко изложены аспекты математического моделирования: выбор или разработка алгоритмов.