Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике»





Скачать 188.58 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике»
Дата публикации02.04.2015
Размер188.58 Kb.
ТипРабочая программа
100-bal.ru > Физика > Рабочая программа


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника

Профиль(и) подготовки: Технология воды и топлива на тепловых и атомных электростанциях

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«физико-химические процессы в энергетике»


Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

вариативная/по выбору




дисциплины по учебному плану:




5 семестр – Б.3 14.2

6 семестр – Б.3 17.2

7 семестр – Б.3 22.2

Часов (всего) по учебному плану:

432

5 семестр – 144

6 семестр – 144

7 семестр – 144

Трудоемкость в зачетных единицах:

12

5 семестр – 4

6 семестр – 4

7 семестр – 4

Лекции

84 час

5 семестр – 36 час

6 семестр – 30 час

7 семестр – 18 час

Практические занятия

51 час

5 семестр – 18 час

6 семестр – 15 час

7 семестр – 18 час

Лабораторные работы

33 час

6 семестр – 15 час

7 семестр – 18 час

Расчетные задания, рефераты

36 час

5 семестр – 18 час

7 семестр – 18 час

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

264 час

5 семестр – 90 час

6 семестр – 84 час

7 семестр – 90 час

Экзамены

72 час

6 семестр – 36 час

7 семестр – 36 час

Курсовые проекты (работы)









Москва - 2010

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение физико-химических свойств теплоносителя, а также методов и способов определения качества теплоносителя на ТЭС и АЭС.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

  • к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

  • к контролю организации метрологического обеспечения технологических процессов при использовании типовых методов контроля работы технологического оборудования и качества выпускаемой продукции (ПК-15).

Задачами дисциплины являются


  • Дать обучающимся информацию о современном представлении в области физико-химических свойств компонентов теплоносителя (растворы электролитов, труднорастворимые соединения, газы) ТЭС и АЭС;

  • Познакомить обучающихся с современными методами исследования свойств теплоносителя ТЭС и АЭС;

  • научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при участии в проектировании и эксплуатации оборудования теплоэнергетических объектов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Технология воды и топлива на тепловых и атомных электрических станциях» направления 140100 Теплоэнергетика и теплотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: высшая математика; химия; физика; схемы, оборудование и эксплуатация энергетических установок

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и при изучении дисциплин: энергетическое топливо; химико-технологические процессы и аппараты; энерготехнологическое использование топлива; спецвопросы химической очистки воды, а также для выполнения программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:


  • нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности (ПК-4);

  • информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1);

  • основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации (ОК-11);

  • методики исследования качества теплоносителя на ТЭС и АЭС (ПСК-8).


Уметь:


  • находить организационно-управленческие решения в нестандартных условиях и в условиях различных мнений и готовность нести за них ответственность (ОК-4);

  • анализировать затраты и оценивать результаты деятельности первичных производственных подразделений (ПК-24);

    • организовать метрологическое обеспечение технологических процессов, использование типовых методов контроля качества выпускаемой продукции при эксплуатации теплоэнергетических установок (ПСК-7).


Владеть:


  • способностью и готовностью анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

  • готовностью к проведению измерений и наблюдений, составлению описания проводимых исследований, подготовке данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-19);

  • готовностью к планированию и участию в проведении плановых испытаний и ремонтов технологического оборудования, монтажных, наладочных и пусковых работ, в том числе, при освоении нового оборудования и (или) технологических процессов (ПК-26).


4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 12 зачетных единиц, 432 часа.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Способы выражения концентраций

21

5

4

2

3

10

Тест: перевод из одного в другой способ выражения концентраций.

2

Химические реакции

20

5

6

2




12

Тест: метод ионно-электронного баланса.

3

Введение в химическую термодинамику. Химическое равновесие

22

5

6

2




14

Тест: химическое равновесие.

4

Термодинамика растворов

22

5

4

4




14

Тест: дегазация.

5

Термодинамика растворов электролитов

22

5

4

2




16

Тест: кислотность воды.

6

Теория кислот и оснований

30

5

6

2

12

10

Тест: титрование сильных и слабых кислот

7

Комплексные соединения

30

5

6

4

8

12

Тест: жесткость воды.

8

Неравновесные процессы в растворах электролитов

18

6

6

4




8

Тест: удельная электропроводность.

9

Электрохимическая термодинамика и кинетика

28

6

8

4

8

12

Тест: электродные потенциалы.

10

Поверхностные явления и адсорбция

22

6

6

4




12

Тест: флотация.

11

Коллоидные системы

18

6

6

2




10

Тест: коагуляция.

12

Механическое фильтрование

9

6

4

1




4

Тест: показатели, характеризующие эксплуатацию механического фильтра.

13

Фронтальная ионообменная хроматография

26

7

4

4

2

16

Тест: обменные емкости ионитов.

14

Элюентная хроматография

28

7

6

6




16

Тест: разделение анионов и катионов.

15

Мембранные способы обработки воды

16

7

2

4




10

Тест: обратный осмос.

16

Введение в органическую химию

20

7

6

4




10

Тест: окисляемость.

17

Зачет

6

5

6

7










2

2

2




18

Экзамен

72

6

7

--

--

--

72

Письменный

19

Итого:

432




84

51

33

264





4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

5 семестр
1. Способы выражения концентраций

Концентрация в системе СИ. Внесистемные способы выражения концентраций. Связь между собой разных способов выражения концентраций.

2. Химические реакции

Классификация реакций. Реакции обмена. Окислительно-восстановительные реакции. Способы составления уравнений реакций.

3. Введение в химическую термодинамику. Химическое равновесие

Начала термодинамики. Термодинамические потенциалы. Химический потенциал. Условия химического равновесия. Константа химического равновесия.

4. Термодинамика растворов

Газовые растворы. Парциальные мольные величины. Жидкие растворы. Равновесие «жидкость–насыщенный пар». Теплоты растворения. Активность. Растворимость газов, жидкостей и твердых веществ. Осмос.

5. Термодинамика растворов электролитов

Диссоциация. Сильные и слабые электролиты. Активность электролита и иона. Основные положения и выводы из теории Дебая-Гюккеля. Вычисление коэффициентов активностей. Ионные равновесия в растворах электролитов. Диссоциация воды, слабых одно- и многоосновных кислот и оснований. Индикаторы.

Буферные растворы.

Гидролиз. Состав многоосновных кислот, как функция рН.

Труднорастворимые электролиты. Произведение растворимости.

6. Теория кислот и оснований

Теория сольвосистем, протонная и электронная. Кривые титрования. Точки эквивалентности. Индикаторные ошибки. Колориметрия визуальная и приборная. Щелочность.

7. Комплексные соединения

Комплексные соединения. Константы нестойкости и устойчивости. Комплексоны. Комплексонометрия. Индикаторы. Жесткость.
6 семестр
8. Неравновесные процессы в растворах электролитов

Общая характеристика неравновесных явлений. Диффузия и миграция ионов. Удельная и эквивалентная электропроводности растворов электролитов. Числа переноса. Предельная электропроводность ионов. Зависимость подвижности, электропроводности и чисел переноса от концентрации.

9. Электрохимическая термодинамика и кинетика

Электрохимический потенциал. Электрохимическое равновесие. ЭДС. Уравнение Нернста. Стандартный водородный электрод. Электродный потенциал. Электроды сравнения. Водородный и кислородный электроды. Диаграмма Пурбэ. Мембранное равновесие и мембранный потенциал. Диффузионный потенциал и способы его элиминирования. Стеклянный индикаторный электрод. Окислительно-восстановительное титрование. Двойной электрический слой (Д.Э.С.). Модели Д.Э.С. Электрокинетический потенциал и методы его определения. Поляризация. Поляризация в условиях лимитирующей стадии массопереноса. Электрохимическая поляризация. Уравнение Тафеля. Химическая поляризация. Анодное растворение металлов. Деполяризаторы. Пассивация. Коррозия металлов.

10. Поверхностные явления и адсорбция

Поверхностные явления. Энергия Гиббса. Адсорбционное равновесие. Изотермы адсорбции. Кинетика адсорбции. Флотация.

11. Коллоидные системы

Коллоидные состояния вещества. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Коагуляция.

12 .Механическое фильтрование

Фильтрующие материалы. Кинетика движения жидкости в зернистом слое. Модель работы механического фильтра: уравнение материального баланса, кинетики и статики. Уравнение Шилова.

7 семестр
13. Фронтальная ионообменная хроматография

Механизмы ионного обмена. Иониты. Ионообменное равновесие. Уравнение Никольского. Изотермы ионообменной адсорбции. Обменная емкость. Фронтальная хроматография. Математическая модель работы ионитного фильтра в равновесных условиях. Кинетика ионного обмена. Работа ионитного фильтра в неравновесных условиях. Расчет времени работы ионитного фильтра.

14. Элюентная хроматография

Жидкостная хроматография. Коэффициент распределения. Кинетическая теория и концепция теоретических тарелок. Математическая модель работы колонок. Ионообменная жидкостная хроматография. Газовая хроматография.

15. Мембранные способы обработки воды

Движущие силы процессов разделения с помощью мембран. Явления, возникающие при движении воды через мембраны. Работа по разделению воды и растворенного вещества. Основные теории, описывающие процессы в мембранах. Ионообменные мембраны. Электродиализ. Ультрафильтрация. Обратный осмос.

16. Введение в органическую химию

Основные понятия и определения органической химии. Углеводороды. Гетероциклические соединения. Галогенопроизводные. Кислородсодержащие соединения. Азотсодержащие соединения. Высокомолекулярные соединения. Полимеры.
4.2.2. Практические занятия

5 семестр

Способы выражения концентраций.

Связь между собой разных способов выражения концентраций.

Реакции обмена.

Окислительно-восстановительные реакции.

Расчет рН растворов сильных кислот и оснований без учета коэффициентов активностей.

Расчет рН растворов сильных кислот и оснований с учетом коэффициентов активностей.

Титрования одноосновных сильных кислот и оснований.

Расчет рН растворов слабых одноосновных кислот и оснований.

Расчет рН буферных растворов.
6 семестр

Расчет рН гидролизующихся солей.

Титрование слабых одноосновных оснований.

Титрования многосновных кислот.

Расчет растворимости труднорастворимых электролитов.

Расчет растворимости гидроксидов металлов.

Индикаторные ошибки при титровании кислот и оснований.

электролитов.

Расчет эквивалентных электропроводностей растворов слабых электролитов.

7 семестр

Расчет солесодержания растворов по данным измерения электропроводности.

Расчет потенциалов электродных реакций.

Расчет ЭДС и констант равновесий в редокс-системах.

Расчет времени работы механического фильтра.

Расчет времени работы ионитного фильтра.

Расчет работы электродиализной камеры.

Расчет работы обратноосмотической камеры.

Практикум по органической химии.

Практикум по органической химии.
4.3. Лабораторные работы
6 семестр

Кислотно-основное титрование (4 часа).

Определение различных видов щелочности (4 часа).

Комплексонометрия. Определение щелочности (4 часа).

Перманганатометрия. Определение окисляемости воды (4 часа).
7 семестр

Фотоколориметрия (4 часа).

Кондуктометрия (4 часа).

рН-метрия (4 часа).

Ионная хроматография (2 часа).

Основные показатели качества воды (4 часа).
4.4. Расчетные задания

5 семестр

Построение кривой титрования сильной одноосновной кислоты сильным одноосновным основанием.

Построение кривой титрования слабой одноосновной кислоты сильным одноосновным основанием.

Построение кривой титрования двухосновной кислоты одноосновным основанием.

Расчет сложных равновесий в растворах электролитов.

Обоснование выбора индикаторов для п.п. 1–3. Оценки индикаторных ошибок.
7 семестр

Расчет удельной электропроводности теоретически чистой воды при различных температурах.

Расчет эквивалентной и удельной электропроводностей растворов электролитов по известной концентрации.

Расчет ЭДС и константы равновесия окислительно-восстановительной реакции.

Расчет времени работы механического фильтра.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы
Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием ЭВМ.

Практические занятия проводятся в трсдиционной форме а также с использованием ЭВМ.

Лабораторные работы проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, выполнение расчетных заданий, подготовку к зачетам и экзамену.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет или экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература
а) основная литература:
1. Воронов В.Н., Ларин Б.М., Сенина В.А. Химико-технологические режимы АЭС с водо-водяными энергетическими реакторами. М.: Издательский дом МЭИ, 2006.

2. Ларин Б.М. Теоретические основы химико-технологических процессов на ТЭС и АЭС. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет, 2002.

3. Коровин Н.В. Общая химия. Ь.: Высшая школа, 2007.

4. Дамаскин Д.Б., Петрий О.А. Электрохимия. М.: Высшая школа, 1987.

5. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: Издательство МЭИ, 2003.

6. Скугг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. М.: Мир, 1979.
б) дополнительная литература:
1. Физико-химические расчеты и анализ ионных равновесий в растворах и технологических водах ТЭС.: Учебн.пособие / Б.М.Ларин. Иваново, Иван. энерг. ин-т., 1992.

2. Расчет водно-химических режимов теплоэнергетических установок /О.И.Мартынова, В.Л.Меньшикова, Л.Г. Васина, А.В. Богловский; Под ред. А.П.Пильщикова. М.: Издательство МЭИ, 1998.

3. Кишневский В.А. Современные методы обработки воды в энергетике. Одесса, ОГПУ, 1999.

4. Кулов В. Е., Пильщиков А. П. Сборник лабораторных работ по курсу “ТОХТП в теплоэнергетике”. М.:Издательство МЭИ, 1998.
7.2. Электронные образовательные ресурсы:
1. В.Ф.Очков и др. Энциклопедия физико-химических технологий ТЭС и АЭС. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.08.2000 г. Свидетельство № 2000610802. Роспатент.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, учебной лаборатории, компьютерного класса, тренажеров.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 Теплоэнергетика и теплотехника и профилю «Технология воды и топлива на тепловых и атомных электростанциях».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

К.т.н. доцент Кулов В.Е.


К.т.н., доцент Пильщиков А.П.

«УТВЕРЖДАЮ»

Зав. кафедрой Технологии воды и топлива


д.т.н., профессор Воронов В.Н.


Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа учебной дисциплины «Экоаналитическая химия и физико-химические методы анализа»
Задачи изучения дисциплины: формирование у студентов навыков проведения химического анализа, в том числе современными физико-химическими...
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа учебной дисциплины «Физико-химические методы аналитического контроля»
Направление подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств»
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа учебной дисциплины «Физико-химические основы водоподготовки»
Целью дисциплины является изучение технологии очистки теплоносителя и обеспечения оптимального водно-химического режима на тэс и...
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая учебная программа по дисциплине: Физико-химические процессы...
Самостоятельные занятия (работа над коллективными и индивидуальными проектами, курсовые работы)
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая учебная программа по дисциплине: Физико-химические процессы...
Самостоятельные занятия (работа над коллективными и индивидуальными проектами, курсовые работы)
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа учебной дисциплины «аналитическая химия и физико-химические методы анализа»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр, специальное звание «бакалавр техники и технологий»
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа учебной дисциплины «процессы и аппараты химической технологии»
Моделирование химико-технологических процессов (8-й семестр), Химические реакторы (7-ой семестр), Системы управления химико-технологическими...
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа учебной дисциплины физико-химические методы исследования...
Автор: Сысоева Т. В. преподаватель химии оо ау спо «Липецкий медицинский колледж» высшей категории
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconТематический план п/№ Тема Недели семестра
Основные физико-химические процессы взаимодействия загрязненных стоков, подземных вод и пород
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconПрограмма учебной дисциплины «Физико-химические методы исследования...
Государственное автономное образовательное учреждение спо со «Саратовский областной базовый медицинский колледж»
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» icon1. Цели и задачи дисциплины Цель. Задачи дисциплины, ее место в подготовке...
Цель дисциплины "Физико-химические методы исследования" — формирование у студентов системных теоретических знаний, умений и навыков...
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconПояснительная записка Курс «Физико-химические методы исследования»
Курс «Физико-химические методы исследования» преподается в течение 6 семестра (одо), предназначен для магистрантов, обучающихся по...
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа дисциплины Физико-химические основы развития и прекращения горения
Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа по дисциплине опд. Р. 01 Физико-химические методы...
Дисциплина «Физико-химические методы распознавания фальсификации товаров» предполагает научить студентов современным методам распознавания...
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconРабочая программа учебной дисциплины (рпуд) Физико-химические методы...
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Рабочая программа учебной дисциплины «физико-химические процессы в энергетике» iconФорма 2 Аннотация дисциплины базовой (вариативной) части цикла Аннотация...
Гос спо по специальности 080106. 51 «Финансы (по отраслям)», утвержденный Министерством образования РФ «18» марта 2002 г., протокол...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск