Курс «Химическая технология» читается студентам пятого курса химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в 10 семестре.

Дисциплина «Химическая технология» относится к базовой части блока химических дисциплин, является обязательным курсом. В рамках курса излагаются:

1. Общие вопросы химической технологии. Роль и масштабы использования химических процессов в различных сферах материального производства. Сырьевую и энергетическую базу химических производств. Тенденции развития техносферы и возрастающее значение проблем ресурсо- и энергосбережения, обеспечения безопасности химических производств, защиты окружающей среды.
2. Основные этапы создания химико-технологических систем (ХТС). Принципы и общую стратегию системного подхода. Роль математического моделирования в решении зада проектирования и эксплуатации ХТС.
3. Фундаментальные критерии эффективности использования сырья и энергоресурсов в ХТС. Интегральные уравнения баланса материальных потоков в технологических системах. Интегральные уравнения баланса потоков энергии. Сопоставление масштабов изменения различных форм энергии в типовых процессах. Основные направления повышения эффективности использования сырьевых и энергетических ресурсов. Комплексное использование сырья. Энерготехнологические схемы и их сущность.
4. Современную систематику материалов по составу, свойствам и функциональному назначению. Материалы как важная категория продуктов химической технологии. Воспроизводимость свойств материалов как ключевая проблема материаловедения. Функциональные материалы в химической технологии: катализаторы, адсорбенты, электроды, мембраны, сенсоры и др.
5. Экономические показатели эффективности химических производств. Технико-экономические особенности химической промышленности.
6. Типовые решения химико-технологических задач в обстановке крупного промышленного предприятия. Структуру и технологические схемы основных химических производств. 

Список всех тем лекций

Лекция 1. Химическое производство. Функциональные элементы, ресурсы и структура химического производства.
Определение химического производства. Функциональные элементы химического производства Сырьевые ресурсы химических производств. Энергетические ресурсы химических производств. Природные энергоносители. Вода в химических производствах. Мировое производство химической продукции. Динамика мирового производства некоторых продуктов. Основные вещества для синтеза. Общая информация. Схемы связи неорганических и органических производств. Схема производства минеральных удобрений. Структура нефтехимического комплекса.

Лекция 2. Оборудования химических производств.
Структура нефтехимического комплекса. Процессы. Химико-технологическая система Реакционное. Механическое и гидродинамическое. Теплообменное. Массообменное. Энергетические Литература Повтор.

Лекция 3. Основные критерии оценки эффективности химико-технологической системы. Основные понятия из термодинамики.
Теоретическая база химической технологии. Основные критерии оценки эффективности химико-технологической системы. Основные понятия из термодинамики

Лекция 4. Энергопреобразующие устройства для преобразования энергетических потоков. Локальное термодинамическое равновесия и неравенство Клаузиуса.
Энергопреобразующие устройства для преобразования энергетических потоков. Температурные подинтервалы. Стационарные и циклические процессы. Обратимые и необратимые процессы. Квалифицированная и неквалифицированные энергии Взаимное преобразование потоков квалифицированной и неквалифицированной энергии Гипотеза локального термодинамического равновесия. Локальное термодинамическое равновесия и неравенство Клаузиуса. Уравнение баланса энтропии Энергопреобразующие устройства Предельная эффективность энергопреобразующих устройств.

Лекция 5. Предельная эффективность энергопреобразующих устройств. Фотоэлектрический преобразователь излучения в квалифицированную энергию. Топливный элемент.
Энергопреобразующие устройства для преобразования энергетических потоков. Предельная (термодинамическая) эффективность энергопреобразующих устройств. Применение предельной эффективности к машине Карно. Неравноценность источников тепла. Фотоэлектрический преобразователь излучения в квалифицированную энергию. Топливный элемент. Тепловые насосы. Компрессионный тепловой насос. Предельная эффективность обратимого адсорбционного теплового насоса с внешним источником теплоты. Адсорбционный тепловой насос. Эффективность реальных энергопреобразующих устройств. Реальный адсорбционный тепловой насос.

Лекция 6. Эксергия. Интегральные балансовые уравнения. Теорема Гюи-Стодолы. Диаграммы Грассмана-Шаргута.
Особенности. Эксергия. Коэффициент преобразования эксергии. Процедура анализа. Интегральные балансовые уравнения. Материальные потоки. Квантовая точка. Уравнения материального баланса. Уравнения баланса энтропии. Теорема Гюи-Стодолы Диаграммы Грассмана-Шаргута Эффективность цикла энергопреобразующих устройств. Повторение уравнений баланса.

Лекция 7. Макрокинетический анализ. Последовательные и параллельные стадии. Реакция горения.
Макрокинетический анализ. Скорости отдельных стадий. Последовательные стадии. Число Дамкелера. Число Франк-Каменецкого.  Число Био. Параллельные стадии. Число Рейнольдса.  Числа Пекле. Безразмерные числа. Структуры с нерегулярной геометрической структурой. Общие сведения. Реакция горения.

Лекция 8. Эффект Махе. Диффузионное, медленное и быстрое горение. Пограничный слой. Задача Блазиуса..
Эффект Махе. Изменение энтропий в отсеках при горении. Эффект Махе и образование окиси азота в замкнутой камере. Диффузионное горение. Медленное горение. Быстрое горение. Пограничный слой. Гидродинамический пограничный слой. Задача Блазиуса.

Лекция 9. Диффузионные модели. Уравнение конвективной диффузии. Теория Тейлора. Теория Левича.
Диффузионные модели. Параметры движения многокомпонентной среды. Баланс массы компонентов среды. "Эффективная" среда. Диффузионные потоки компонентов среды. Уравнение конвективной диффузии. Тейлора о продольной диффузии. Диффузионный пограничный слой. Гипотеза линейной движущей силы и число Шервуда.. Левича диффузионного пограничного слоя.

Лекция 10. Теория Данквертса. Экспериментальные методы определения Е и I-кривых. Масштабный эффект в химической технологии.
Теория Данквертса Интегральная функция распределения времени пребывания (I кривая) Дифференциальная функция распределения времени пребывания (E кривая) Соотношение функций Перемешивание в реакторе Эффективность секционирования объема реактора Экспериментальные методы определения Е (Дифференциальная функция распределения времени пребывания) и I-кривых (Интегральная функция распределения времени пребывания) Масштабный эффект в химической технологии Термодинамическая эффективность теплообмена

Лекция 11. Математические модели движения жидких и газовых масс. Закон сохранения массы. Закон сохранения импульса.
Математические модели движения жидких и газовых масс Закон сохранения массы и уравнение неразрывности Закон сохранения импульса Уравнения движения идеальных сред

Лекция 12. Силы в идеальной и сплошной средах. Уравнения движения жидких масс. Взаимодействие вязкого потока и твердого тела.
Силы в идеальной среде Силы в сплошной среде Напряжение Уравнения движения жидких масс Взаимодействие вязкого потока и твердого тела

Лекция 13. Материаловедение. Функциональные свойства материалов. Работа разрушения и прочность материалов.
Материаловедение: введение, основные понятия Материаловедение: основные этапы развития Классы тел Модели, учитывающие суперпозицию предельных реакций Функциональные свойства материалов Коэффициент Пуассона Обобщение закона Гука Работа разрушения и прочность Дефекты материалов Энергетическая теория разрушения Критерии разрушения материалов Углеродные нанотрубки

Лекция 14. Структура нефтехимического комплекса. Схема связи производств. Технология производств с газами.
Содержание лекций курса химических технологий Структура нефтехимического комплекса Схема связи производств Технология производств с газами (Природный, аммиак, водород и т.д.) Производство серной кислоты

Лекция 15. Производство серной кислоты. Фосфорное производство.
Производство серной кислоты Фосфорное производство

Лекция 16. Основные способы обработки фосфорного сырья. Удобрения.
Обзор лекции Основные способы обработки фосфорного сырья Удобрения Топливно-энергетические отрасли Нефтехимический комплекс

Лекция 17. Первичная переработка нефти. Хранение и транспортировка нефти.
Переработка нефти Транспортировка нефти и газа Хранение нефти Схемы первичной переработки Ректификация нефти

Лекция 18. Вторичная переработка нефти. Вторичные процессы переработки нефти. Волокна.
Вторичная переработка нефти Октановое число Бензины Вторичные процессы переработки нефти Термические процессы Термокаталитические процессы Термогидрокаталитические процессы Переработка нефтезаводских газов Волокна.

Лекция 19. Волокна. Получение волокон. Армирующие, композиционные и конструкционные материалы..
Волокна Армирующие материалы Композиционные материалы Конструкционные материалы Получение волокон Получение углеродных волокон Получение неорганических волокон

Лекция 20. Новые методы синтеза. Наука о материалах.
Композиционные материалы Новые методы синтеза Общие сведения

Лекция 21. Материалы на основе стекла. Углеродные материалы. Принципиальные схемы производства технологических газов.
Материалы на основе стекла Углеродные материалы Обзор ключевых моментов химических технологий

Лекция 22. Экономические показатели эффективности действующих производств и инвестиционных проектов.
Введение Экономические показатели эффективности химико-технологической системы Плановая калькуляция себестоимости Общее понятие структуры цены Общее понятие модели ценообразования Анализ порога безубыточности Экономические показатели эффективности инвестиционных проектов