DA3116 Ķīmijas tehnoloģijas pamatprocesi un aparāti

Kods DA3116
Nosaukums Ķīmijas tehnoloģijas pamatprocesi un aparāti
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Akadēmiskais
Tematiskā joma Ķīmija un ķīmijas tehnoloģija
Struktūrvienība Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte
Mācībspēks Jurijs Ozoliņš, Agnese Stunda-Zujeva
Kredītpunkti 18.0
Daļas 2
Anotācija Ķīmijas tehnoloģijas procesi un aparāti ir patstāvīga starpdisciplināra inženierzinātne, kas nodarbojas ar visiem procesiem, kuru rezultātā vielas maina savu stāvokli, atrašanās vietu, sastāvu vai īpašības. Studiju kursa ievadā tiek aplūkota ķīmijas tehnoloģijas procesu klasifikācijas, procesu analīzes un aprēķinu pamatprincipi, dots ieskats līdzības teorijā. Studiju kursā tiek apskatīti hidromehāniskie procesi, hidrauliskās mašīnas, neviendabīgās gāzveida un šķidras sistēmas, to atdalīšanas metodes, kā arī siltuma apmaiņas procesi, mehāniskie procesi, masas apmaiņas procesi, masas apmaiņas aparātu aprēķinu pamatprincipi..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Ķīmiskās tehnoloģijas pamatprocesi, to klasifikācija. Procesu analīzes un aprēķinu pamatprincipi. 4 4 0 0
Ievads līdzības teorijā. 2 2 0 0
Hidromehāniskie procesi, Eilera diferenciālvienādojums hidrostatikai hidrostatikas pamatvienādojums, praktiskais pielietojums. 4 4 0 0
Plūsmas patēriņa vienādojums, plūsmas nepārtrauktības vienādojums, ekvivalentais diametrs, plūsmas režīmi. 2 2 0 0
Eilera diferenciālvienādojums hidrodinamikai, Bernulli vienādojums, hidrauliskās pretestības, hidrauliskā augstuma zudumi. 4 4 0 0
Šķidruma izteces parādība, divfāžu plūsmu hidrodinamika, suspendēts graudains slānis, gāzu barbotāža. 2 2 0 0
Šķidrumu pārvietošana, sūkņi. 4 4 0 0
Gāzu saspiešana un pārvietošana, ventilatori, kompresori. 4 4 0 0
Neviendabīgu gāzveida sistēmu sadalīšana: nostādinātāji, filtri, centrifūgas. 4 4 0 0
Neviendabīgu šķidru sistēmu sadalīšana: nostādinātāji, filtri, centrifūgas. 4 4 0 0
Siktuma apmaiņas procesi, siltuma vadīšana, siltuma vadītspējas koeficients, Furjē siltuma vadīšanas diferenciālvienādojums. 4 4 0 0
Siltuma atdeve konvekcijā, siltuma vadīšanas koeficients, tā noteikšana. 2 2 0 0
Siltuma starošana, siltuma apmaiņa starojot, siltuma starošana gāzēs. 2 2 0 0
Siltuma pārejas procesi, vidējās temperatūras starpības noteikšana. 2 2 0 0
Sildīšana, dzesēšana, tvaiku kondensācija, siltuma apmaiņas aparāti. 4 4 0 0
Praktiskās nodarbības. Ievadkontroles tests. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Mērvienību sistēma, hidrostatikas pamatvienādojums. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Hidrostatikas pamatvienādojuma praktiska pielietojuma piemēri. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Hidrodinamika, plūsmas ražība, ātrums, plūsmas nepārtrauktība, ekvivalentais diametrs, plūsmas raksturs. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Plūsmas enerģētiskā bilance, Bernulli vienādojums. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Hidrauliskās pretestības: berzes pretestības, vietējās pretestības. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Hidrauliskā augstuma noteikšana, šķidruma izteces parādības. 2 2 0 0
Ieskaites pārbaudes darbs. 2 2 0 0
Laboratorijas darbs. Ievadnodarbība: darba organizācija laboratorijā, darbs ar iekārtām un aprīkojumu, darba drošības instruktāža, darbu grafika sastādīšana. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Šķidruma kustības režīms caurulē. Šķidruma iztece. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Hidraulisko pretestību noteikšana cauruļvados. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Šķidruma maisītājs. 4 4 0 0
I kolokvija kārtošana. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Centrbēdzes sūknis. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Verdošais slānis. 4 4 0 0
Noslēguma nodarbība, II kolokvija kārtošana, laboratorijas darbu protokolu aizstāvēšana. 4 4 0 0
Mehāniskie procesi, cietu materiālu smalcināšana, smalcināšanas teorētiskie pamati. 2 2 0 0
Smalcinātāju klasifikācija, smalcinātāju uzbūve un darbības princips. 2 2 0 0
Ietvaices procesi, ietvaices aparātu uzbūve un darbības princips, vienkorpusa ietvaices iekārta. 2 2 0 0
Ietvaices aparāta aprēķina principi, temperatūras zudumi ietvaices aparātos. 4 4 0 0
Vairākpakāpju ietvaices iekārta, aprēķina principi, primārā tvaika ekonomijas metodes – ietvaice ar siltuma sūkni. 2 2 0 0
Materiālu žāvēšana, žāvēšanas procesa statika, materiāla mitrums, līdzsvars žāvēšanas procesos. 2 2 0 0
Gaisa stāvokļa diagramma H-x, žāvēšanas procesa materiālā bilance, siltuma bilance, teorētiskā žāvētava, žāvēšanas process H-x diagrammā . 4 4 0 0
Reāla žāvēšanas procesa atainojums H-x diagrammā, žāvētavas tehnoloģiskais aprēķins, konvektīvās žāvēšanas procesa organizācijas veidi, žāvēšanas procesa kinētika. 2 2 0 0
Konvektīvo žāvētavu uzbūve darbības princips, speciālie žāvēšanas veidi. 4 4 0 0
Šķīdumu pārtvaice, līdzsvars sistēmā tvaiks – šķidrums, vienkāršā destilācija, vienkāršās destilācijas vienādojums, destilācija ar ūdens tvaiku. 2 2 0 0
Šķidru maisījumu sadalīšana rektifikācijas procesā, rektifikācijas iekārtas uzbūve, šķīvju konstrukcijas. 4 4 0 0
Rektifikācijas procesa darba taisne, procesa attēlojums y-x diagrammā flegmas skaitlis, tā noteikšana un optimizācija, šķīvju skaita noteikšana kolonā. 4 4 0 0
Speciālās pārtvaices metodes. 2 2 0 0
Sorbcijas procesi, gāzu šķīdība, absorbcijas procesa materiālā bilance, absorberu konstrukcijas, adsorbcijas kolonas ar pildījumu, mehāniskie absorberi. 4 4 0 0
Adsorbcijas procesi, adsorbentu raksturojums, slāņa aiztures laiks, adsorbcijas iekārtu uzbūve un darbības princips. 4 4 0 0
Ekstrakcijas procesi, šķīduma ekstrakcija, ekstrakcijas attēlojums trīsstūra diagrammā, ekstraktoru uzbūve un darbība. 2 2 0 0
Cietu vielu ekstrakcija, ekstrahenta izvēle, ekstraktoru uzbūve un darbība. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Ievadnodarbība, siltuma apmaiņas procesi. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Siltuma plūsmas aprēķini plakanā un daudzkārtainā sienā, siltuma zudumu noteikšana, siltuma izolācija aprēķins. 2 2 0 0
Praktiskās nodarbības. Siltuma atdeves procesu analīze, siltuma atdeves koeficienta aprēķināšana izmantojot līdzības kritēriālos.. 4 4 0 0
Praktiskās nodarbības. Siltuma pārneses procesi, siltumtehniskie aprēķini, nepieciešamās sildvirsmas noteikšana, tvaika patēriņa noteikšana. 4 4 0 0
Ieskaites, pārbaudes darbi. 4 4 0 0
Laboratorijas darbi. Ievadnodarbība: darba organizācija laboratorijā, darbs ar iekārtām un aprīkojumu, darba drošības instruktāža, darbu grafika sastādīšana. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Brīvā un piespiedu konvekcija. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Siltummainis. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Ūdens dzeses tornis. 4 4 0 0
III kolokvija kārtošana. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Konvekcijas žāvētava. 4 4 0 0
Laboratorijas darbs. Periodiskā rektifikācija. 4 4 0 0
Noslēguma nodarbība, IV kolokvija kārtošana, laboratorijas darbu protokolu aizstāvēšana. 4 4 0 0
Konsultācijas pirms eksāmeniem. 24 24 0 0
Eksāmeni. 24 24 0 0
Kopā: 240 240 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir sniegt pamatzināšanas par hidromehāniskiem, siltuma un masas apmaiņas procesiem ķīmijas tehnoloģijā. Studiju kursa uzdevumi ir: 1. Attīstīt studentu prasmes un kompetences dažādu procesu un aparātu analīzē. 2. Iepazīstināt ar aparātu un iekārtu konstrukciju aprēķinu principu un metožu pamatiem. 3. Attīstīt prasmes šo metožu pielietošanai konkrētu tehnoloģisko procesu un iekārtu projektēšanā un realizācijā.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Spēj veikt tehnoloģisko cauruļvadu aprēķinus: noteikt plūsmas ātrumu, ražību, plūsmas raksturu, novērtēt un aprēķināt hidrauliskās pretestības, nepieciešamo hidraulisko augstumu. - Vērtēšanas veidi: laboratorijas darbi, praktiskie darbi, eksāmens. Kritēriji: var praktiski noteikt un analizēt cauruļvadu elementu hidrauliskās pretestības, aprēķināt plūsmas parametrus.
Pārzina hidraulisko mašīnu uzbūvi un darbības principus, spēj aprēķināt un izvēlēties pēc katalogiem tehnoloģiskajam procesam neieciešamos ventilatorus, sūkņus. - Vērtēšanas veidi: laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: spēj aprēķināt sūkņu, ventilatoru parametrus un tos izvēlēties.
Pārzina dažādu neviendabīgo sistēmu sadalīšanas metodes, atkarībā no disperso daļiņu lieluma. - Vērtēšanas veidi: laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: spēj pamatot izvēlēto metodi, spēj izvērtēt un piemērot labāko atdalīšanas metodi.
Spēj orientēties siltumapmaiņas procesos: sildīšana, dzesēšana, kondensācija. Pārzina dažādu siltummaiņu uzbūvi, aprēķinu un darbības principus. Spēj apkopot, klasificēt un izvērtēt dažādus siltuma apmaiņas procesus un iekārtas. - Vērtēšanas veidi: laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: spēj pamatot siltuma apmaiņas procesu intensifikācijas un/vai samazināšanas tehnoloģiskos paņēmienus.
Spēj orientēties un analizēt ķīmiskās tehnoloģijas pamatprocesus. Spēj analizēt tehnoloģisko procesu norisi. - Vērtēšanas veidi: laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: spēj novērtēt procesa piemērojamību tehnoloģiskās problēmas risināšanai.
Pārzina masas apmaiņas procesu teoriju: molekulārās un konvektīvās difūzijas procesus, masas apmaiņas aparātu aprēķinu principus. Spēj analizēt masas apmaiņas procesus, izvērtēt difūzijas parādību norisi. - Vērtēšanas veidi: laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: spēj paskaidrot procesa norises teorētiskos pamatus.
Spēj veikt atsevišķu aparātu tehnoloģisko aprēķinu: sastādīt materiālo un siltuma bilanci, noteikt galvenos iekārtu raksturojošos izmērus. - Vērtēšanas veidii: laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: spēj novērtēt iegūtos rezultātus, enerģijas un materiālu patēriņus, iekārtu raksturojošos parametrus.
Pārzina ķīmiskās tehnoloģijas aparātu uzbūvi, spēj izskaidrot to darbības principus. Spēj pamatot noteiktu aparātu izvēli, salīdzināt to darbības efektivitāti. - Vērtēšanas veidi: laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: spēj salīdzināt savā starpā procesā izmantojamās tipveida iekārtas, pamatot izvēlēto.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Praktiskie darbi - 20%
Laboratorijas darbi - 30%
Eksāmeni - 50%
 
Priekšzināšanas Zināšanas fizikā, matemātikā, inženiergrafikas pamatos.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 9.0 60.0 20.0 40.0 *
2 9.0 60.0 20.0 40.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]