Химические технологии (на 2020 год)

Рассмотрены принципы разработки и создания лабораторных газоочистных установок, основы приготовления газовых смесей, измерения расхода, анализа и очистки газов в лабораторных условиях и математических методов обработки экспериментальных данных.

Составлено в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и рабочей программой по дисциплине «Технология компонентов на основе растительного сырья». Рассмотрены современные представления в области технологии и производства компонентов на основе природного сырья, используемых в качестве ингредиентов косметических средств. Изложено содержание лабораторных работ, выполняемых по дисциплине «Технология компонентов на основе растительного сырья».

Исследован ряд специфических особенностей структуры и свойств дисперсно-наполненных полимерных нанокомпозитов. Описаны новые для этих материалов эффекты: наноадгезия, механизмы усиления и т.п. Структурный анализ выполнен с использованием фрактального анализа и кластерной модели структуры аморфного состояния полимеров. Рассмотрены перспективы применения этого класса наноматериалов по сравнению с другими видами полимерных нанокомпозитов.

Изложены химические основы прогнозирования химической стабильности пироксилиновых порохов при длительном хранении, в систематизированном виде представлены данные о методах исследования химической стойкости и сроках сохраняемости, позволяющие расширить представления о механизме старения порохов.

Представлена разработка программного комплекса на основе математической модели процесса совместимости в системе полимер–растворитель. Рассмотрены сведения по теории растворимости полимеров и методы определения параметров растворимости полимеров.

Рассмотрены современные прогнозы и концепции стратегического управления инновационной и производственной деятельностью нефтегазохимического комплекса России.

Изложены теория и методы расчетов простых и сложных по стехиометрии химических реакций основного органического и нефтехимического синтеза. Приводятся задачи для самостоятельного решения и список используемой литературы.

Изложены основные подходы к построению математических моделей и этапы математического моделирования. Подробно рассмотрены математические модели структуры потоков в химических аппаратах, тепло- и массообмена, а также кинетики химических реакций. В качестве примера приведено построение моделей химического реактора. Изложен вероятностный подход к математическому моделированию, рассмотрены различные уравнения регрессии, а также методы планирования эксперимента. Большинство теоретических вопросов сопровождается решением конкретных примеров с использованием современных средств.

Изложены основные подходы к построению математических моделей и этапы математического моделирования. Подробно рассмотрены математические модели структуры потоков в химических аппаратах, тепло- и массообмена, а также кинетики химических реакций. В качестве примера приведено построение моделей химического реактора. Изложен вероятностный подход к математическому моделированию, рассмотрены различные уравнения регрессии, а также методы планирования эксперимента. Большинство теоретических вопросов сопровождается решением конкретных примеров с использованием современных средств.

В монографии впервые проведен всесторонний анализ и обобщение теоретических представлений и экспериментальных данных в области диффузии и растворимости низкомолекулярных веществ (газы, пары, жидкости, ингредиенты резиновых смесей) в каучуках и эластомерных композитах. Монография состоит из четырёх глав. В главе 1 рассматриваются методы определения параметров диффузии и растворимости низкомолекулярных веществ в каучуках и эластомерных композитах. В главах 2 и 3 приведены данные по растворимости и диффузии широкого круга низкомолекулярных веществ в каучуках и эластомерных композитах. Анализируется влияние свойств низкомолекулярных веществ, характеристик каучуков и эластомерных композитов на параметры диффузии и растворимости низкомолекулярных веществ. В главе 4 рассматривается роль процессов диффузии и растворения низкомолекулярных веществ в формировании структуры и свойств эластомерных композитов.

Обобщены результаты исследований и разработки центробежных экстракторов. Рассмотрены их основные конструкции, приведены основные закономерности движения радиальных потоков, капель, а также описание массообменных процессов в центробежных экстракторах с различными насадочными устройствами. Предложен методологический подход к интенсификации процессов экстракции в центробежных аппаратах и изложена методика расчета центробежных экстракторов на основе полученных авторами расчетных зависимостей. Описаны наиболее перспективные конструкции исследуемых аппаратов.

Даны рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Общая химическая технология полимеров. Часть 1. Технология полимеров», приведены методики синтеза и анализа полимеров, получаемых методами полимеризации, поликонденсации, полимераналогичных превращений, макромолекулярных реакций в газовой фазе, растворе, суспензии и некоторые характерные промышленные технологические процессы - выделение, дегазация, очистка, стабилизация полимеров.

Дан анализ методов получения нанокомпозитов на основе каучуков и полиолефинов со слоистыми силикатами. Изучена структура, физико-механические, вулканизационные, реологические, электрические и другие свойства полученных нанокомпозитов.

Рассмотрены методические вопросы написания и оформления пояснительной записки и графического материала выпускной квалификационной работы по автоматизации технологических процессов и производств. Даны пояснения по всем вопросам, включенным в пояснительную записку, в том числе и по расчетной части. Приведены примеры некоторых из расчетов. Даны описания оформления графического материала дипломного проекта. Приведены формы заказных спецификаций на средства автоматизации.

Излагается материал по высоковязким нефтям, природным битумам и битумоносным породам. Дана оценка их ресурсов, приведен анализ их химического состава и физико-химических характеристик, знание которых имеет определяющее значение для выбора технологических схем подготовки и переработки трудноизвлекаемого углеводородного сырья. Показано, что области знаний ресурсов и свойств высоковязких нефтей, природных битумов и битумоносных пород, технологий их добычи и способов переработки являются основными взаимосвязанными и взаимовлияющими звеньями единой цепи их освоения.

Дана краткая характеристика клеев различной природы, приведены наиболее часто встречающиеся типы клеевых и комбинированных соединений и технология склеивания материалов. Рассмотрены методы оценки работоспособности клеевых соединений.

Приведены требования к составу, содержанию, правилам оформления, срокам выполнения, порядку представления к защите выпускных квалификационных работ, предусмотренных учебным планом подготовки бакалавров, магистров, инженеров направления «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии».

Рассмотрены физико-химические свойства нефти и нефтяных фракций и методы их определения в соответствии с Единой унифицированной программой исследования нефтей России. Приведено описание лабораторных работ по определению плотности, показателя преломления, молекулярной массы, вязкости, температуры вспышки, элементного состава, кислотности, коксуемости, фракционного состава и других свойств нефти и нефтепродуктов.

The manual is intended for the 5th year students of the Polymer Faculty of 020015 "Chemical Technology" course. The manual reflects the current state of the elastomers science and production technologies. The focus is on technological methods, based on the scientific understanding of the chemistry in the synthesis of general-purpose and special rubbers, their properties and applications. The content of the manual corresponds to the program of the course "Technology of Elastomers". Published by the decision of the Editing and Publishing Board of Kazan National Research Technological University

Учебное пособие состоит из двух частей. В первой части обобщены основные данные по проблемам старения полимеров под действием различных факторов. Рассмотрены особенности макромолекулярных реакций в приложении к термической, (термо)окислительной деградации, деградации под влиянием агрессивных сред, излучений высоких энергий и др.

Представлен обзор литературных данных по методам алкилирования фенола и его производных олефинами. Приведены катализирующие системы и условия ведения процессов, а также некоторые технологические схемы производства замещенных фенолов методом алкилирования.

Рассмотрены физико-химические свойства, сырьевая база, химические закономерности протекания основных и побочных процессов получения, технологические схемы производства, области применения стабилизаторов полимеров, присадок к смазочным маслам и топливам, поверхностно-активных веществ, кремний-, фосфор- и металлоорганических соединений. Изложены теоретические основы процесса старения полимеров и механизмов действия стабилизаторов и присадок к смазочным маслам и топливам, дана классификация поверхностно-активных веществ, показано важное значение элементоорганических соединений в технологии современного тонкого органического синтеза.

В монографии представлены научно обоснованные технические решения для разработки технологии сульфида полисиликата железа на основе серы нефтехимического комплекса и аморфного диоксида кремния. Предложены способы активации компонентов для обеспечения химического взаимодействия компонентов и получения высокопрочного материала. Особое внимание уделено изучению механизма активирующего действия электрофильной добавки хлорида железа на компоненты, подбору технологических параметров синтеза сульфида полисиликата железа.

Лабораторный практикум состоит из пяти тематических разделов, посвященных различным видам полимерных материалов: композиционным, газонаполненным, лакокрасочным, клеями рециклингу полимерных отходов.

Даны рекомендации по выполнению основных лабораторных работ по дисциплинам «Технология нефтехимического синтеза», «Химическая технология переработки газового сырья», «Основы химии и технологии производства диеновых и олефиновых мономеров», «Основы технологии нефтехимического синтеза» и «Введение в технологию нефтехимического синтеза». Приведены главные теоретические положения, лежащие в основе проводимых реакций, методики выполнения синтезов, методы контроля за ходом процесса и анализа образующихся продуктов, расчета основных показателей процессов получения мономеров для полимерных материалов и других продуктов нефтехимического синтеза.

Даны рекомендации по выполнению основных лабораторных работ по дисциплинам «Общая химическая технология полимеров. Часть 2», «Основы технологии полимеров», приведены методики синтезов и анализов высокомолекулярных соединений, получаемых методами полимеризации, поликонденсации и полимераналогичных превращений.

Излагается материал по водобитумным эмульсиям. Дан анализ физико-химического состава и эксплуатационных свойств нефтяных битумов и водобитумных эмульсий. Представлены: область применения эмульсий; классификация битумных эмульсий и поверхностно-активных веществ; основы процесса эмульгирования; методы получения эмульсий; методы определения свойств эмульсий и битумных вяжущих.

Излагается обобщенный материал о составе, строении, основных свойствах битумных вяжущих материалов. Рассматриваются основы модификации битумных вяжущих различными добавками. Даны представления о промышленных способах производства битумов и модифицированных битумных вяжущих, методах исследования их свойств и контроля качества. Приведены основные направления использования битумных вяжущих материалов.

Подготовлены в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 240100 «Химическая технология», учебным планом и рабочей программой по дисциплине. Приведены индивидуальные задания к коллоквиумам для аудиторной самостоятельной работы студентов, целью которых является формирование у учащихся базовых знаний о поверхностных явлениях, особенностях и свойствах дисперсных систем, а также умений и навыков получения, исследования и регулирования свойств коллоидов. Задания включают вопросы теоретического характера и задачи по основным разделам дисциплины.

Учебное пособие подготовлено на кафедре аналитической химии химического факультета Воронежского государственного университета.

В учебном пособии приведены теоретические основы химии гетероциклических соединений, представлены биологически активные гетероциклические соединения природного и синтетического происхождения, даны подходы к синтезу лекарственных препаратов гетероциклической природы.

Учебное пособие включает теоретическую часть, домашние задания и варианты контрольных работ по химии галогенов. Издание рекомендуется студентам очной формы обучения химико-технологического института и института металлургии и материаловедения.

Рассмотрены теоретические основы химического сопротивления воздействию агрессивных сред, а также практические методы антикоррозионной защиты. Изложены теоретические основы химической и электрохимической коррозии, рассмотрены особенности коррозии металлов в атмосфере, грунтах, морской воде, расплавах металлов и солей. Описаны локальные виды коррозии и факторы, влияющие на коррозию. Вскрываются причины коррозии металлов как термодинамической неустойчивости системы «металл – агрессивная среда». Подробно анализируются механизмы и законы химической и электрохимической коррозии. Рассматриваются способы нанесения антикоррозионных защитных металлических, неорганических и неметаллических покрытий. Анализируются особенности конструирования машин и аппаратов, максимально стойких к коррозионному разрушению.

В учебном пособии показаны расчетные и графические методы определения физико-химических и тепловых свойств нефти и нефтепродуктов, приведены примеры практического использования методов для определения свойств нефти и нефтепродуктов.

Систематизированы данные о физико-химических свойствах высокотемпературных протонных проводников на основе сложных оксидов. Описаны методы их синтеза, дефектность, процессы гидратации, транспортные свойства. Рассмотрены основные области использования этого класса материалов, показана их перспективность как компонентов различных электрохимических устройств.

В учебном пособии рассматриваются вопросы методологии научного исследования, планирования синтеза сложных соединений, применения спектральных методов при исследовании строения органических соединений.

Представленная диссертационная работа посвящена разработке клеевых и герметизирующих композиций, способных к эффективной низкотемпературной вулканизации с улучшенным комплексом упруго-прочностных и адгезионных свойств.

В учебном пособии рассмотрены вопросы происхождения, классификации, состава, физико-химических свойств и молекулярной структуры природных и синтетических форм свободного углерода и природных энергоносителей - сложных природных углеродсодержащих веществ (углей, торфа, нефти, углеводородных газов). Приведены механизмы основных химических процессов технологии природных энергоносителей и углеродных материалов.

В пособии изложены общие вопросы физической химии твердых кристаллических веществ, строения оксидов, основы исследования структур кристаллов методом рентгенофазового анализа. На конкретных примерах рассмотрены вопросы синтеза в оксидных системах и регулирования их свойств в присутствии микродобавок. Отдельный раздел посвящен обзору свойств и методов получения наноразмерных порошковых и консолидированных материалов, дано термодинамическое обоснование возможности активирования процессов с участием наночастиц, физико-химических методов исследования состава, структуры и морфологии получаемых продуктов.

В пособии изложены общие сведения о композитах, принципы создания полимерных композиционных материалов. Приводятся основные технологические методы получения композиционных материалов и методы формования изделий на их основе. Содержатся данные об особенностях структуры и свойствах основных видов полимерных композитов: дисперсно- и газонаполненных, армированных волокнами, смесях полимеров, пластифицированных пластмасс.

В пособии изложены материалы учебного курса «Общие вопросы электрохимического анализа» с теорией электродных процессов, описанием вольтамперометрических методов, которые используются для исследования кинетики электродных процессов, примерами решения задач и задачами для самостоятельного решения.

В пособии излагаются конструкции, принцип действия, область применения и методы расчета химических машин и аппаратов, предназначенных для переработки минерального сырья. Авторы приводят описание машин для дробления, классификации, рассматривают гравитационные методы обогащения, флотации, обезвоживания, магнитный и электрический методы обогащения, а также оборудование по разделению жидких неоднородных систем.

Пособие состоит из двух частей. В части I рассматриваются номенклатура, электронное строение, методы синтеза, химические свойства и области применения гетероциклических соединений; приведены механизмы основных химических реакций. Вторая часть предназначена для самостоятельной работы: в ней представлены 7 типовых задач, которые студенты должны выполнить в качестве домашнего задания. Любая задача содержит 27 вариантов, обозначенных буквами алфавита. Таким образом, студент получает индивидуальное задание. Все задачи снабжены решениями. Для каждой типовой задачи приводится подробное решение одного из вариантов, для остальных 26-ти вариантов даны ответы. Для сложных задач приведены подробные решения и необходимые комментарии.

В монографии представлены результаты квантово-химических расчетов стирола и его производных мономеров катионной полимеризации (геометрическое и электронное строение, общие и электронные энергии, распределение зарядов на атомах и т.п.). Кроме того, теоретически оценена кислотная сила этих мономеров.

Приведена теория и практика рационального использования топливо-смазывающих материалов (ТСМ) в технике. Рассматриваются параметры, характеризующие топлива ДВС, энергетические показатели топлив, свойства и ассортимент жидких топлив и присадок к ним. Обсуждаются характеристики требований, предъявляемых к моторным маслам, их классификация, а также сведения по специальным жидкостям: пусковым и охлаждающим.

В пособии на основе научных концепций физической химии в систематизированном виде изложены сведения о физико-химических свойствах порохов и РТТ как о многокомпонентных конденсированных разнохарактерных энергообогащенных системах. С учетом функционирования порохов и РТТ определены эксплуатационные требования к ним, даны понятия и определения соответствующих физико- химических характеристик, проведен сравнительный качественный и количественный анализ для разных порохов и РТТ. Рассмотрены экспериментальные методы сравнительной оценки физико-химических характеристик порохов и РТТ как классические, так и новые.

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.

Обобщены и проанализированы результаты исследований отечественных и зарубежных авторов по получению полиуретанов неизоцианатными способами. Наибольшее внимание уделено работам, посвященным синтезу полиуретанов с использованием реакции органических карбонатов (в особенности циклических) с аминами. Приводятся реакции уретанообразования, предполагаемые механизмы некоторых из них, основные закономерности формирования линейных и сетчатых структур полимеров, а также свойства материалов на их основе для соответствующих областей применения.

Рассмотрены особенности поведения полимерных материалов под действием механических напряжений, устройство и характеристики машин для статических и ударных испытаний. Приведены методики определения (в соответствие с действующими ГОСТами) основных механических свойств пластмасс (деформационно–прочностных характеристик при различных видах нагружения, долговременной прочности и твердости). Изложены методики подготовки образцов к испытаниям, описания приборов, порядка проведения работ, обработки и представления результатов испытаний.

В пособии даны теоретические основы гидродинамических процессов, основные конструкции, методы интенсификации и оптимизации аппаратурного оформления, описания лабораторных и лабораторно–экспериментальных установок, представлены методики проведения экспериментов и обработки полученных результатов.