Информация о курсе

О курсе

Курс "Макрокинетика химических процессов" является одной из заключительных специальных дисциплин программы подготовки бакалавров-заочников по профилю "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов". Курс читается в 10 семестре обучения.

Основной целью курса является обучение студентов физико-химическим основам каталитических процессов в промышленных реакторах и навыкам математического моделирования процессов в зерне твердого катализатора и в слое реактора, а именно составлению математических моделей и алгоритмическому их решению.

В курсе рассматривается учение Д.А. Франк-Каменецкого о кинетике внешнедиффузионных процессов и температурных режимах промышленных реакторов. На примере работ Института катализа СО РАН (г. Новосибирск) показано моделирование внутридиффузионных процессов в зерне катализатора с расчетом основных численных показателей, а также качественно решаются задачи поиска оптимальной пористой структуры катализатора, оптимальных формы и размера зерна. Большинство теоретической информации снабжено примерами из действующих промышленных каталитических процессов.

Особое внимание уделено расчету таких показателей многостадийных каталитических процессов, как коэффициенты диффузии (кнудсеновской диффузии, молекулярной диффузии, эффективный), параметр Тиле, фактор эффективности использования зерна катализатора, стационарная температура поверхности катализатора, активность единицы объема катализатора и т.д.

1. Знать теоретические основы внутри- и внешнедиффузионных явлений, имеющих место при протекании гетерогенных каталитических процессов.
2. Владеть навыками составления математических моделей процессов внутри зерна катализатора и материального баланса внешнедиффузионных процессов для одно- и многореакционных схем превращения.
3. Владеть навыками моделирования гетерогенных химических реакторов и оценки оптимальных пористой структуры, формы и размера зерна катализатора.

Направление подготовки бакалавриата 18.03.01 "Химическая технология", профиль "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов"

1. Макрокинетические области протекания химических реакций.
2. Внутридиффузионная область химического процесса.
3. Гетерогенные катализаторы и их оптимальные характеристики.

Продолжительность курса – 18 недель.
Трудоемкость освоения курса – 108 часов.
Трудоемкость курса – 3 зачетные единицы.
Форма контроля - экзамен.