Химическая технология минеральных удобрений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ
Документ СМК 3 уровня
УМКД
УМКД 042-18-10.1.89
/01-2013
УМКД
Программа дисциплины
Редакция № 1
«Химическая технология
от 18.09.2013 г.
минеральных удобрений»
для преподавателя
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«Химическая технология минеральных удобрений»
для специальности 5В072000 - «Химическая технология неорганических
веществ»
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
Семей
2013
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 2 из 14
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНО
Составитель ________ « 28
доцент кафедры «Химия»
»
08
2013 г. Ж.С. Касымова, к.б.н.,
2 ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры «Химия»
Протокол от «
28
»
08
2013 года, № 1
Заведующий кафедрой ________ Б.Х. Мусабаева
2.2 На заседании учебно-методического бюро инженерно-технологического
факультета
Протокол от «
12
»
09
2013 года, № 1
Председатель ________ С.С. Толеубекова
3. УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического
совета университета
Протокол от « 18 »
09
2013 года, № 1
Председатель УМС ________ Г.К. Искакова
4. ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 3 из 14
Содержание
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Область применения
Нормативные ссылки
Общие положения
Содержание учебной дисциплины (модуля)
Перечень тем для самостоятельной работы студентов
Учебно-методическая карта по дисциплине
Карта обеспеченности учебно-методической литературой
Литература
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 4 из 14
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Программа дисциплины для преподавателя, входящая в состав учебнометодического комплекса, по дисциплине «Химическая технология
минеральных удобрений», предназначена для студентов специальности
«5В072000» – «Химическая технология неорганических веществ».
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
Настоящая программа дисциплины для преподавателя
устанавливает
порядок организации учебного процесса по дисциплине «Химическая
технология минеральных удобрений» в соответствии с требованиями и
рекомендациями следующих документов:
- Государственный общеобязательный стандарт высшего образования РК,
постановление № 1080 от 23 августа 2012 года;
- Типовой учебный план специальности «5В072000» – «Химическая
технология неорганических веществ», приказ № 158 от « 10 » апреля 2012 года;
- СТУ 042-ГУ-4-2013 Стандарт университета «Общие требования к
разработке и оформлению учебно-методических комплексов дисциплин»;
- ДП
042-1.01-2013 Документированная процедура «Структура и
содержание учебно-методических комплексов дисциплин».
3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1 Краткое содержание дисциплины:
Технология минеральных удобрений состоит в изучении студентами современных технологий получения минеральных удобрений, овладении
методами расчета технологических параметров, а также в овладении методами
аналитического
контроля
необходимого
для
контроля
сырья,
технологического процесса, готового продукта.
3.2 Цель изучения дисциплины: ознакомление студентов с основными
производствами и технологиями минеральных удобрений для получения
высококачественной продукции с наименьшими затратами труда, сырья,
энергии и времени.
3.3 Основная задача изучения дисциплины:
- в результате изучения курса студент должен понимать основные научнотехнические проблемы и перспективы развития технологии минеральных
удобрений, знать основные технологии, связанные с производством
минеральных удобрений; свойства и показатели качества исходных материалов
и
основных
продуктов;
технологию
существующих
методов
и
распространенных процессов; уметь производить расчеты материальных и
тепловых потоков в производстве минеральных удобрений.
3.4 Результаты обучения:
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 5 из 14
В результате изучения дисциплины студент должен:
- знать общие закономерности и технологию производства минеральных
удобрений;
- владеть методами контроля в процессе производства минеральных удобрений;
- усвоить комплексный подход к решению технологических проблем при
производстве минеральных удобрений;
- уметь производить расчеты материальных и тепловых потоков в производстве
минеральных удобрений;
- понимать основные научно-технические проблемы и перспективы развития
технологии минеральных удобрений;
- иметь навыки оценивания достоинств и недостатков технологических схем,
модернизации технологических схем при производстве минеральных
удобрений, обоснования технологических параметров производства;
- приобрести навыки самостоятельной работы над учебной и специальной
литературой, проведения химических экспериментов, по обобщению
наблюдаемых фактов и полученных данных при выполнении лабораторных
опытов и закреплению теоретического материала.
3.5 Пререквизиты курса:
 неорганическая химия
 теоретическая неорганическая химия
 аналитическая химия
 органическая химия
 физическая и коллоидная химия
 общая химическая технология
 химическая технология неорганических кислот, оснований и солей
3.6 Постреквизиты курса:
 основы безопасности химико-технологических производств
 безотходная технология
 производственная практика
3.7 Выписка из рабочего учебного плана:
Таблица 1
Курс Семестр Креди
ЛК
СПЗ
ЛБ
СРСП СРС Все
Форма
ты
час.
час.
час.
час.
час.
го
итогового
час. контроля
3
6
2
15
15
15
45
90
экзамен
4 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Таблица 2
Наименование тем и их содержание
Количество
часов
МИКРОМОДУЛЬ 1 «ФИЗИКО–ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 6 из 14
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ»
Лекционные занятия
Введение. Агрохимическое
значение
минеральных
1
удобрений. Классификация и характеристика минеральных
удобрений. Перспектива развития отрасли
Виды и характеристика минерального сырья. Отходы
1
производства и использование их как вторичные минеральные
ресурсы. Способы обогащения минерального сырья
Типовые процессы в производстве удобрений.
1
Обжиг. Растворение и выщелачивание. Кристаллизация из
водных растворов и расплавов
МИКРОМОДУЛЬ 2 «ТЕХНОЛОГИЯ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ»
Лекционные занятия
Фосфорсодержащие удобрения. Фосфатное сырье и методы
1
его переработки. Природные фосфаты и фосфоритная мука.
Физико-химические
и
механические
свойства.
Транспортировка
и
хранилище
фосфатного
сырья.
Фосфоритная мука. Методы и продукты химической
переработки фосфатов
Простой суперфосфат. Методы производства. Физико1
химические основы производства. Химизм процесса. Норма
H2SO4 механизм и скорость процесса
Двойной
и
обогащенный
суперфосфаты.
2
Физико-химические
основы
производства
двойного
суперфосфата. Химизм процесса. Условия равновесия и
кристаллизации твердых фаз. Растворение фосфатов в H3РO4
без кристаллизации твердой фазы; с кристаллизацией твердой
фазы. Производство двойного суперфосфата: камерный и
бескамерный (поточный) способы. Циклические методы
получения двойного суперфосфата
Преципитат.
Физико-химические
основы
осаждения
1
гидрофосфата кальция (преципитирования). Производство
преципитата
Термические фосфаты. Производство термофосфатов,
1
обесфторенных фосфатов, плавленных магниевых фосфатов,
стеклообразных фосфатных полимеров
Азотные удобрения. Аммонийная селитра. Сульфат аммония.
3
Хлорид аммония. Карбамид. Технология получения и
основные стадии производства азотных удобрений
Калийные удобрения. Получение хлористого калия из
2
сильвинита. Получение сульфата калия. Комплексная
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 7 из 14
переработка калийных руд.
Лабораторные занятия
Получение и анализ простого суперфосфата
3
Получение и анализ двойного суперфосфата
3
Получение и анализ преципитата
3
Получение и анализ аммиачной селитры
3
МИКРОМОДУЛЬ 3 «ТЕХНОЛОГИЯ КОМПЛЕКСНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ
УДОБРЕНИЙ»
Лекционные занятия
Физико-химические
основы
технологии
сложных
1
удобрений.
Диаммофос. Нитроаммофосфаты.Нитрофоски. Смешанные
удобрения. Тукосмеси
Лабораторные занятия
Получение и анализ аммофоса
3
5 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
5.1 Характеристика питательных элементов (K, N, Р) и их роль в
жизнедеятельности растений.
5.2
Показатели
качества
удобрений.
Питательные
вещества,
гигроскопичность, слеживаемость.
5.3 Типовые процессы в производстве минеральных удобрений.
Гранулирование удобрений.
5.4 Минералогический состав апатитовых и фосфоритных руд. Типы
фосфорных руд и месторождений. Природные фосфаты. Применение фосфатов.
5.5 Состав и свойства суперфосфата. Применение. Техника безопасности и
охрана окружающей среды в производстве суперфосфата.
5.6 Двойной и обогащенный суперфосфаты. Состав и свойства. Применение.
Техника безопасности и охрана окружающей среды в производстве двойного и
обогащенного суперфосфатов.
5.7 Производство кормовых фосфатов. Техника безопасности и охрана
окружающей среды в производстве кормовых фосфатов.
5.8 Конденсированные фосфаты.
5.9 Азотные удобрения. Аммонийная селитра. Сульфат аммония. Хлорид
аммония. Карбамид. Сырье, состав, свойства и область применения. Техника
безопасности и охрана окружающей среды в производстве азотных удобрений.
5.10 Калийные удобрения. Характеристика, свойства и применение калийных
удобрений (сульфата калия и хлористого калия). Техника безопасности и
охрана окружающей среды в производстве калийных удобрений.
5.11 Микроэлементы. Борные удобрения. Медные, цинковые, марганцевые,
молибденовые, кобальтовые удобрения.
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 8 из 14
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ С
ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ
5.12 Расчет количества питательных элементов в заданных минеральных
удобрениях.
5.13 Распознавание минеральных удобрений.
5.14 Расчет расходных норм сырья, вспомогательных веществ, реагентов,
топлива, воды для производства минеральных удобрений.
5.15 Расчет материального и теплового баланса производства аммиачной
селитры. Установка для получения аммиачной селитры.
5.16 Расчет материального и теплового баланса производства простого
суперфосфата.
5.17 Расчет материального и теплового баланса производства двойного
суперфосфата.
5.18 Расчет материального и теплового баланса производства преципитата.
Установка для получения преципитата.
5.19 Расчет материального и теплового баланса производства аммофоса.
6 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Тема
Лекционного
занятия
Лабораторного
занятия
Наглядные
пособия,
ТСО,
плакаты,
стенды
Введение.
Агрохимическое
значение
минеральных
удобрений.
Слайды,
мультимедиа
Виды
и
характеристика
минерального
сырья.
Вопросы для
самостоятельного
изучения
1.
Характеристика
питательных
элементов (K, N, Р) и
их
роль
в
жизнедеятельности
растений
2. Расчет количества
питательных
элементов в
заданных
минеральных
удобрениях
1.
Показатели
качества удобрений.
Питательные
вещества,
гигроскопичность,
слеживаемость
2.
Распознавание
Таблица 3
Форма
контро
ля
Текущий
контроль
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 9 из 14
минеральных
удобрений
1. Типовые процессы
Типовые
в производстве
процессы
в
минеральных
производстве
удобрений.
удобрений.
Гранулирование
удобрений
2. Расчет расходных
норм сырья,
вспомогательных
веществ, реагентов,
топлива, воды для
производства
минеральных
удобрений
Фосфорсодержа Получение и анализ
Слайды,
1. Минералогический
щие удобрения. аммиачной селитры мультиме- состав апатитовых и
Фосфатное
диа
фосфоритных
руд.
сырье и методы
Химичес- Типы фосфорных руд
его переработки.
кая посуда и
месторождений.
Мерная
Природные фосфаты.
посуда
Применение
Аналитиче фосфатов
ские весы 2. Расчет
Технохими материального и
ческие
теплового баланса
весы
производства
Электричес аммиачной селитры.
кая плитка Установка для
получения
аммиачной селитры
Текущий
контроль
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Простой
суперфосфат.
Методы
производства.
Двойной и
обогащенный
суперфосфаты.
Методы
производства.
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
Получение и анализ
простого
суперфосфата
Слайды,
мультимедиа
Химическая посуда
Мерная
посуда
Аналитиче
ские весы
Технохими
ческие
весы
Электричес
кая плитка
Сушильны
й шкаф
Фотоэлектроколори
метр
Получение и анализ
Слайды,
двойного
мультимесуперфосфата
диа
Химическая посуда
Мерная
посуда
Аналитиче
ские весы
Технохими
ческие
весы
Электричес
кая плитка
Сушильны
й шкаф
Фотоэлектроколориметр
стр. 10 из 14
1. Состав и свойства
суперфосфата.
Применение.
Техника
безопасности
и
охрана окружающей
среды в производстве
суперфосфата
2. Расчет
материального и
теплового баланса
производства
простого
суперфосфата
Текущий
контроль
1.
Двойной
и
обогащенный
суперфосфаты.
Состав и свойства.
Применение.
Техника
безопасности
и
охрана окружающей
среды в производстве
двойного
и
обогащенного
суперфосфатов
2. Расчет
материального и
теплового баланса
производства
двойного
суперфосфата
Текущий
контроль
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Производство
преципитата.
Термические
фосфаты.
Производство
термофосфатов,
обесфторенных
фосфатов,
плавленных
магниевых
фосфатов,
стеклообразных
фосфатных
полимеров.
Азотные
удобрения.
Аммонийная
селитра.
Сульфат
аммония.
Хлорид
аммония.
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
Получение и анализ
преципитата
стр. 11 из 14
Слайды,
мультимедиа
Химическая посуда
Мерная
посуда
Аналитиче
ские весы
Технохими
ческие
весы
Электричес
кая плитка
Сушильны
й шкаф
Муфельная
печь
Набор
ареометров
Водяная
баня
Слайды,
мультимедиа
1. Производство
кормовых фосфатов.
Техника
безопасности и
охрана окружающей
среды в производстве
кормовых фосфатов
2. Расчет
материального и
теплового баланса
производства
преципитата.
Установка для
получения
преципитата
Текущий
контроль
1. Конденсированные
фосфаты
Текущий
контроль
Слайды,
мультимедиа
1. Азотные
удобрения.
Аммонийная селитра.
Сульфат аммония.
Хлорид аммония.
Карбамид. Сырье,
состав, свойства и
область применения.
Текущий
контроль
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Карбамид.
Технология
получения и
основные стадии
производства
азотных
удобрений
Калийные
удобрения.
Получение
хлористого
калия из
сильвинита.
Получение
сульфата калия.
Комплексная
переработка
калийных руд.
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 12 из 14
Техника
безопасности и
охрана окружающей
среды в производстве
азотных удобрений
Слайды,
мультимедиа
1. Калийные
удобрения.
Характеристика,
свойства и
применение
калийных удобрений
(сульфата калия и
хлористого калия).
Техника
безопасности и
охрана окружающей
среды в производстве
калийных удобрений
ФизикоПолучение и анализ
Слайды,
1. Микроэлементы.
химические
аммофоса
мультиме- Борные удобрения.
основы
диа
Медные, цинковые,
технологии
Химическа марганцевые,
сложных
я посуда молибденовые,
удобрений.
Мерная
кобальтовые
Диаммофос.
посуда
удобрения
Нитроаммофосф
Водяная
2. Расчет
аты.Нитрофоски.
баня
материального и
Смешанные
Сушильны теплового баланса
удобрения.
й шкаф
производства
Тукосмеси
Аналитиче аммофоса
ские весы
7 КАРТА
ОБЕСПЕЧЕННОСТИ
ЛИТЕРАТУРОЙ
Наименование учебников, учебнометодических пособий
Текущий
контроль
Текущий
контроль
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ
Количествоэкземпляров
Количество
студентов
Таблица 4
Процент
обеспеченности
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
Ахметов Т.Г., Порфирьев Р.Т., Гайсин
Л.Г., Ахметова Л.Т., Каримов Я.М.
Химическая технология неорганических
веществ: В 2кн. Кн. 1. – М.: ВШ, 2002. 688 с.
Ахметов Т.Г., Порфирьев Р.Т., Гайсин
Л.Г., Ахметова Л.Т., Каримов Я.М.
Химическая технология неорганических
веществ: В 2кн. Кн. 2. – М.: ВШ, 2002. 533 с.
Ахметов Т.Г. Химическая технология
неорганических веществ. - М., 2002. - 688
с.
Позин М.Е., Копылеев Б.А., Бельченко
Г.В., Терещенко Л.Я., Орехов И.И.,
Дмитревский Б.А., Зубов В.В. Расчеты по
технологии неорганических веществ. –
Ленинград: Химия, 1977. - 496 с.
Мельников Е.Я., Салтанова В.П., Наумова
А.М.,
Блинова
Ж.С.
Технология
неорганических веществ и минеральных
удобрений. – М., 1983. - 432 с.
Мельников
Е.Я.
Технология
неорганических веществ и минеральных
удобрений. - М., 1983. - 432 с.
Бесков В.С., Сафронов В.С. Общая
химическая
технология
и
основы
промышленной экологии: Учебник для
ВУЗов. – М.: Химия, 1999. – 472 с.
Тетеревков А.И., Печковский В.В.
Оборудование заводов неорганических
веществ и основы проектирования. –
Минск: ВШ, 1981. - 335 с.
стр. 13 из 14
1
2
50
1
2
50
1
2
50
1
2
50
1
2
50
1
2
50
1
2
50
1
2
50
8 ЛИТЕРАТУРА
8.1 Основная литература
8.1.1 Ахметов Т.Г., Порфирьев Р.Т., Гайсин Л.Г., Ахметова Л.Т., Каримов Я.М.
Химическая технология неорганических веществ: В 2кн. Кн. 1. – М.: ВШ, 2002.
- 688 с.
8.1.2 Ахметов Т.Г., Порфирьев Р.Т., Гайсин Л.Г., Ахметова Л.Т., Каримов Я.М.
Химическая технология неорганических веществ: В 2кн. Кн. 2. – М.: ВШ, 2002.
- 533 с.
УМКД 042-18-10.1.89/012013
Редакция № 1
от 18.09.2013 г.
стр. 14 из 14
8.1.3 Ахметов Т.Г. Химическая технология неорганических веществ. - М., 2002.
- 688 с.
8.1.4 Позин М.Е., Копылеев Б.А., Бельченко Г.В., Терещенко Л.Я., Орехов И.И.,
Дмитревский Б.А., Зубов В.В. Расчеты по технологии неорганических веществ.
– Ленинград: Химия, 1977. - 496 с.
8.2 Дополнительная литература
8.2.1 Мельников Е.Я., Салтанова В.П., Наумова А.М., Блинова Ж.С. Технология
неорганических веществ и минеральных удобрений. – М., 1983. - 432 с.
8.2.2 Мельников Е.Я. Технология неорганических веществ и минеральных
удобрений. - М., 1983. - 432 с.
8.2.3 Бесков В.С., Сафронов В.С. Общая химическая технология и основы
промышленной экологии: Учебник для ВУЗов. – М.: Химия, 1999. – 472 с.
8.2.4 Тетеревков А.И., Печковский В.В. Оборудование заводов неорганических
веществ и основы проектирования. – Минск: ВШ, 1981. - 335 с.