Наименование

дисциплины

Технология электролиза без выделения металлов

 

Курс

4

Семестр

7

Трудоемкость

5 ЗЕ, 180 ч (68 ч ауд. зан.)

Виды занятий

ЛК, ЛР

Формы аттестации

 зачет, экзамен

Интерактивные формы обучения

Интерактивные лекции, демонстрационный эксперимент, исследовательский практикум, конференции, доклады, дискуссии и др.

Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Технология электролиза без выделения металлов» является  формирование представлений об электрохимическом производстве химических продуктов. Получение необходимых знаний об электрохимических процессах и об основном типовом оборудовании электрохимических производств, обучение их основным принципам инженерных расчетов, применительно к любому электрохимическому процессу, к электролизеру любой конструкции и принципа действия, формирование навыков управления электрохимическими процессами.

 Это одна из основных  дисциплин профиля, которая направлена на выработку навыков сознательных и эффективных подходов к разработке и организации технологических процессов.

Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к основной базовой дисциплине профиля, базируется на результатах изучения дисциплин блока 1, в том числе математики, физики, химических дисциплин; информатики, теоретической электрохимии, электрохимической технологии ч.1, химии твердого тела, коррозии и защиты металлов.

 

Основное содержание

 РАЗДЕЛ 1. Электролитическое разложение воды. Теоретические основы процесса электролиза воды. Электролиз воды под давлением. Интенсификация электрохимических методов получения водорода.

РАЗДЕЛ 2. Электрохимическое производство хлора, щелочи и водорода. Электрохимический синтез гипохлоритов, хлоратов, перхлоратов натрия, хлорной кислоты, пероксодвусерной кислоты и пероксида водорода, пербората натрия. Сырье. Теоретические основы электролиза растворов хлоридов. Электролиз с твердым катодом и фильтрующей диафрагмой. Электролиз с ртутным катодом. Электролиз с ионообменной мембраной. Перспективы развития хлорной промышленности. Хлорные электролизеры. Электролизеры с твердым катодом (БГК), их устройство. Материалы и конструкции анодов. Катодные блоки. Диафрагмы. Биполярные электролизеры. Электролизеры с ртутным катодом. Анодные блоки. Способы регулирования межэлектродного расстояния. Аварийные отключения. Типы разлагателей. Ртутные насосы. Ввод и вывод растворов, отвод газов. Токоподводы. Соединение электролизеров в серии, их шунтирование. Утечки тока и борьба с ними. Электролизеры с ионообменной мембраной. Электролизеры для электролиза воды (ФВ, ЭФ, СЭУ). Устройство отдельных узлов: электродов, диафрагм, регуляторов уровня электролита и давления. Материалы. Электролизеры для получения окислителей, восстановителей и органических соединений.

РАЗДЕЛ 3. Электрохимический синтез неорганических веществ. Получение перманганата калия. Электросинтез диоксида марганца.

РАЗДЕЛ 4. Электрохимический синтез органических веществ. Электросинтез адиподинитрила, себациновой кислоты, тетраэтилсвинца. Электрохимическое фторирование.

Формируемые компетенции

  • Способность и готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ОПК-1);

 

  • Способностью планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-16);
  • Готовностью использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности (ПК-18).

 

Образовательные результаты

Знания: физико-химические основы процессов электролиза водных растворов без выделения металлов; вопросы охраны труда и окружающей среды.

Умения: осуществлять оптимальный выбор материала для процессов электролиза без выделения металлов; 

Владение: информацией о способах производства хлора, водорода и щелочи, электролитах и режимах электролиза; перспективах развития, усовершенствования и интенсификации электрохимических технологий.

Взаимосвязь дисциплины с профессиональной деятельностью выпускника

Освоение дисциплины обеспечивает решение выпускником задач будущей профессиональной деятельности , связанной с  использованием процессов электролиза без выделения металлов

Ответственная кафедра

Кафедра технологии электрохимических производств

Составители

Подписи

к.т.н., доцент Шеханов Р.Ф.

 

Заведующий кафедрой, к.т.н., доц. Шеханов Р.Ф.

 

Дата

 

 

Декан факультета ____________________________

(подпись)

М.П.