ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚТАРҒА АРНАЛҒАН МЕТОДИКАЛЫҚ НҰСҚАУЛАР

Тақырып №5. Химиялық реакторлар. Химиялық реакторлардың және олардың жұмыс режимдерінің жіктелуі.
«ЖАЛПЫ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ»


ОП В072 - «Фармацевтикалық өндіріс технологиясы»

2 курс студенттеріне арналған

2022 - 2023

Алматы 2023

УДК: 66.03

1. 1. "Медициналық және фармацевтикалық мамандықтар бойынша Мемлекеттік жалпыға міндетті стандарттар мен үлгілік кәсіптік оқу бағдарламаларын бекіту туралы" ҚР БҒМ 31.10.2018 ж. № 604 бұйрығымен (21.02.2020 ж. өзгертулермен)

2. Проректордың 24.08.2020 ж. № 366 бұйрығымен 6В07201 "фармацевтикалық өндіріс технологиясы" мамандығы бойынша білім беру бағдарламасымен (өзектендірілген және Сенаттың шешімімен бекітілген, 31.03.2022 ж. № 20/2 хаттама) 2-3 курс үшін бекітілген

Әзірлеген:	Қолы	Ф.И.О.
Кафедра оқытушылары		Албаева Ж.Т. Милисова Н.Б. Рыспаева С.Б.
Талқыланды:
Кафедра меңгерушісі _____________________		Жапаркулова К.А.
кафедра отырысының хаттамасы № «___» ___.2023 ж.
Фармация мектебінің ББК төрағасы		Устенова Г.О.
"Фармация және ТФП" ББК отырысының хаттамасы №__ «__» ___.2023 ж.

---

Тақырып: Химиялық реакторлар. Химиялық реакторлардың және олардың жұмыс режимдерінің жіктелуі.
Мақсаты: химиялық реакторлармен және олардың жұмыс режимдерімен танысу.

Міндеттер: Химиялық реакторларды және олардың жұмыс істеу режимдерін жіктеу, реактор жұмысының тиімділік көрсеткіштері, химиялық реакторларды масштабтау, реакторлардың конструкциясына әсер ететін факторлар, реакторда химиялық реакциялардың жүру процестерінің негізгі типтерімен танысу.
Оқыту әдістері: практикалық

Репродуктивті: теориялық материалмен танысу, тест нұсқаларын орындау және есептерді шығару.

Көрнекі: технологиялық схемаларын қолдану.

Интерактивті: шағын топтарда жұмыс істеу, сұрақтарға шабуыл жасау, іскерлік ойын.
Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1) Химиялық реактордың жылу балансын құрудың жалпы принциптері. Жылу ағындарын есептеу теңдеулері.

2) Реакторларға қойылатын талаптар.

3) Химиялық реактордың жылу балансын құрудың жалпы принциптері. Жылу ағындарын есептеу теңдеулері.

4) Толық араластырылған ағынды реактор моделі. Негізгі ережелер. Толық араластыру үлгісіне жақындаған өнеркәсіптік реакторлар.
Тақырып бойынша тапсырмалар:

1-тапсырма. Тест

1. 
   Xимиялық реакторлардағы реакцияны қажетті жылдамдықпен жүргізу үшін қолданылатын әдістер
   

А) катализатор активтілігін жоғарылату

В) температураны реттеу

С) катализатор активтілігін тұрақты ұстау

Д) концентрацияны реттеу

Е) катализатор активтілігін төмендету

2. 
   Химиялық реактордағы температуралық режимді реттейді:
   

А) масса алмасу әдістері арқылы

В) жылу алмасу әдістері арқылы

С) қысымды төмендету арқылы

Д) қысымды жоғарылату арқылы

Е) жылдамдықты арттыру арқылы

3. 
   Реакторға қойылатын талаптар:
   

А) зиянды қосымшалардан тазалау

В) реакция өнімдерін бөлу

С)жоғары өнімділікті қамтамасыз ету

Д) энергия шығынын азайту

Е) айналу дәрежесін төмендету

4. 
   Технологиялық процестің нәтижесіне әжептәуір әсер етеді:
   

А) реактор құрылысы

В) реактордың қолданылу мерзімі

С) реактор материалы

Д) реактор көлемі

Е) реактор қауіпсіздігі

5. 
   Реактор өнімділігі жоғарылайды
   

А) температураны жоғарылатқанда

---

В) қысымды жоғарылатқанда

С) жылдамдықты арттырғанда

Д) концентрацияны арттырғанда

Е) катализатор қатысында

6. 
   Интенсивті жұмыс жасайтын және қышқылдарды қойылтқанда қолданылатын ректор?
   

А) көбікті

В)шашыранқы

С) барботажды

Д) қосарлы гомогенді

Е) әйнекті

7. 
   Жылулық изоляциямен қамтамасыз етілген реактор
   

А) Изотермалық

В) политроптық

С) адиабаттық

Д) идеалды араластыру

Е) идеалды ығыстыру

8. 
   Айналу дәрежесінің жоғарылауы аппаратқа қалай әсер етеді?
   

А) температурасы жоғарылайды

В) өнімділігі артады

С) өнімділігі төмендейді

Д) температурасы төмендейді

С) коррозиясын тудырады

9. 
   Конструктивті ерекшелігіне байланысты реакторлар:
   

А) колонналы

В) үздіксіз

С)периодты

Д) сыйымдылықты

Е) гомогенді

10. 
    Кез-келген уақыт аралығында барлық реакциялық көлемде температурада біркелкі болатын реактор
    

А) уздіксіз

В) жартылай үздіксіз

С) периодты

Д) адиабатты

Е) изотермалық
2-тапсырма. Есептер

1. 
   Р еакциялық массаның көлемін өзгертпестен жүретін реакция үшін идеалды араластыру реакторының көлемін анықтаңыз.
   Берілгені:
   реакция: А 2S;
   реакция реттілігі: n=1;
   бастапқы заттың көлемдік шығыны: G_V = 0,25 л/мин;
   бастапқы заттың бастапқы концентрациясы: С_А0= 0,5 моль/л;
   реакция жылдамдығының константасы k= 0.15 мин ^-1;
   айналу дәрежесі: x_A = 0,52.
   

" Фармацевтикалық реакторлар, биореакторлар және фармацевтикалық өнеркәсіптегі басқа да қондырғылыр. " тақырыбы бойынша СОӨЖ орындауға арналған тапсырма (№5 сабақ)

Тақырыпты эссе немесе презентация түрінде ұсыныңыз, онда келесі сұрақтар көрсетіледі:

1) Фармацевтикалық реактор туралы ақпарат беріңіз;

2) реакторлардың фармацевтикалық препараттар өндірудегі жұмыс жасау приципі;

3) фармацевтикалық реакторларға қойылатын талаптар;
Рефераттың бірінші беті титулдық парақ болуы тиіс, онда жоғарыдан біздің университеттің дұрыс атауы көрсетілген колонтитул, "Реферат" сөзі, тақырыптың атауы (ортасында), рефератты орындаған адамның аты-жөні, тобы, рефератты тексерген оқытушының аты-жөні, лауазымы, ғылыми дәрежесі (оң жақта), төменде ортасында Алматы қаласы 2023.

---

Эссенің соңында пайдаланылған әдеби дереккөздердің тізімін келтіріңіз.

Көлемі: 5-10 с.
" Реакторлардың конструкциялық материалдарына қойылатын негізгі талаптар" тақырыбы бойынша СӨЖ орындауға арналған тапсырма

Тақырыпты қысқаша түрде көрсететін реферат немесе презентация түрінде ұсыну:

1) Адиабаталық температуралық режимде жұмыс істейтін реакторлардың конструкциялары мен сипаттамасы;

2) Изотермиялық температуралық режимде жұмыс істейтін реакторлардың конструкциялары мен сипаттамасы.;

3) Политермиялық температуралық режимде жұмыс істейтін реакторлардың конструкциялары мен сипаттамалары..

Көлемі: 8-10 с.
Негізгі әдебиет:

1. 
   Қайырбеков Ж. К., Əубəкіров Е. А., Мылтықбаева Ж. К. «Жалпы химиялық технология». – Алматы, 2014. – Б. 246-256. (rmebrk.kz›bilim/himia-2.pdf).
   

Қосымша:

1. Керімқұлов Қ. Нұрсейітов Ш., Шертаев Е. Жалпы химиялық технология. – Астана: Фолиант, 2015. – Б. 12-125.

---

2. Жакирова Н.Қ. Жалпы химиялық технология. 1-бөлім. Химиялық технологияның теориялық негіздері. Оқу құралы:– Алматы, 2012. – Б.150-154. (jakirova_jalpi_himijalik_kz_2012).

3. Бесков В.С. Общая химическая технология. - М.: Академкнига, 2005.

АҚПАРАТТЫҚ-ДИДАКТИКАЛЫҚ БЛОК
Технологиялық үлгінің аппараттарының ішінде химиялық айналдыру жүретін аппараттарды, яғни негізгі технологиялық операция жүргізілетін аппараты атап көрсетуге болады. Мұндай аппараттар реакторлар деп аталады. Сонымен, ішінде масса тасымалдау (диффузиялық) процесі мен химия технологиялық процестер жүретін аппарат, химиялық реактор деп атайды. Химиялық реакторлар — химиялық реакцияларды жүргізуге арналған аппараттар. Xимия реакторларындағы реакцияны қажетті жылдамдықпен жүргізу үшін реакцияласатын заттардың концентрациясын, температурасын реттеу, гетерогенді фазалардыц жанасу ауданын өзгерту, катализатор активтігін тұрақты күйінде сақтау т. б. әдістер қолданылады. Температуралық режимін жылу алмасу әдістері арқылы реттейді. Заттардың жанасу ауданын ұлғайту үшін қатты заттарды ұсатады. Xимия реакторларының сыртқы және ішкі құрылысы әр түрлі болады, бір өндірістің өзінде бірнеше реактор қолданылады. Реактордың алдындағы аппараттардың негізгі міндеті шикізатты реакцияға дайындау, ал реактордан кейінгі орналасқан аппараттардың міндеті – реакцияның өнімдерін бөлу, оларды шоғырландыру немесе зиянды қосымшалардан тазарту болып табылады.

Реакторларға қойылатын талаптар:

1) жоғары өнімділік пен қарқындылықты қамтамасыз ету;

2) максималды айналдыру дәрежесімен қамтамасыз етуі;

3) реагенттерді тасымалдау мен араластыруға кететін энергия шығынының төмен болуы;

4) құрылысы жеткілікті түрде қарапайым және бағасы арзан болуы;

5) экзотермиялық реакциялардың жылуы мен эндотермиялық процестерді жүргізу үшін сырттан берілген жылуды түгелдей толық жұмсауы;

6) жұмыс сенімді, мүмкіндігінше толық механикаландырылған және автоматтандырылған болуы қажет. Кей жағдайда, көмекші операциялар (жылыту, ұнтақтау, еріту, буландыру, сұйық күйге айналдыру және т.б.) мен химиялық айналдыру, бір аппаратта жүруі мүмкін. Реактордың құрылысы, жасауға қолданған материалы, автоматтау құралдарының жетілділігі, қолданудағы ыңғайлылығы мен қауіпсіздігі технологиялық процестің нәтижелік дәрежесіне әжептеуір әсер етеді. Бірақта, атап өтілген талаптар бір-біріне қарама-қайшы сипаттамада болуы мүмкін. Мысалы, айналдыру дәрежесінің жоғарылауы аппараттың өнімділігін төмендетеді, ал жоғары дәрежеде механикаландыру мен автоматтау оның кымбаттауына әкеледі. Сондыктан, реактор жұмысының экономикалық нәтижелігі неғұрлым жоғары болуы үшін, орьндалатын шарттардың соған байланысты жиынтығын қамтамасыз ету кажет. Ол үшін әрбір көрсеткіштің аппарат жұмысының жалпы экономикалық нәтижесіне әсері ескеріледі. Химия реакторларының конструкциясы мен жұмыс режимі реакцияласатын заттардың агрегаттық күйіне және реакцияның жүру бағытын, жылдамдығын қамтамасыз ететін жағдайға (температура, қысым, реагенттер концентрациясы т. б.) сай болуы керек

Химиялық реакторлардың жіктелуі

Атқаратын міндеттеріне сай және өтетін реакторлардың ерекшеліктеріне байланысты реакторлардың конструкциялары да алуан түрлі болады. Жұмыс атқару ерекшеліктеріне байланысты реакторлар әр түрлі жікке бөлінеді.

Конструктивті ерекшеліктеріне байланысты: Сыйымдылықты (емкостные) реакторлар: Колонналы реакторлар (барботажды және насадкалы колонналар); Жылу алмастырғыш типті реакторлар. Реактордың жұмыс көлемінде катализаторды орналастыру тәсілі бойынша: Жылжымайтын (с неподвижным) катализатор қабаты бар реакторлар; Жылжымалы (с подвижным) катализатор қабаты бар реакторлар; «Қайнаған» (с «кипящим») катализатор қабаты бар реакторлар.



Мерзімді жұмыс істейтін реакторлар. Мұндай реакторларға реагенттерді операцияның алдында енгізеді. Берілген айналдыру дәрежесін қамтамасыз ететін белгілі уақыт өткеннен кейін аппарат реакциялық өнімнен босатылады. Процестің негізгі параметрлері (реагенттер мен реакция өнімдерінің концентрациясы, температура, кысым және т.б.) уақыт аралығында өзгереді. Мерзімді реакторларда, әдетте, реагенттердің өте қатты араластырылуы нәтижесінде толық араластыру жағдайы орнатылады және сәйкесінше кез-келген уақыт аралығында барлық реакциялық көлемде температурада біркелкі болады.



Үздіксіз реакторлар Үздіксіз жұмыс істейтін реакторлар. Бұл реакторларда бастапқы заттар үздіксіз тиеліп және сонымен қатар реакцияның өнімдері үздіксіз шығарылады. Көлемдік жылдамдық үздіксіз істейтін аппараттың өнімділігін сипаттайды. Көлемдік жылдамдықтың өсуімен бір бағыттағы реакциялар үшін реактордың өнімділігі (қарқындылығы) көбейеді, бірақ та айналдыру дәрежесі (өнімнің шығымдылығы) төмендейді және аппараттан өтетін реагенттердің жылжыуына қарсы кедергі өседі. Сондықтан, көлемдік жылдамдықты тек белгілі бір шекке ғана көтеру орынды бұл экономикалық түсініктермен де анықталады.



Үздіксіз жұмыс істейтін реактор



Жартылай үздіксіз реакторлар

Жартылай үздіксіз жұмыс істейтін реакторлар. Бұл типтегі аппараттарда, шикізат аппаратқа үздіксіз немесе бірдей уақыт аралығьнда белгілі үлестермен енгізіледі, ал реакцияның өнімдері одан мерзімді шығарылады. Егер шикізат мерзімді беріп тұратын болса өнім үздіксіз шығарылуы де мумкін. Мұндай реакторлар ауыспалы ережеде болғандықтан жүріп жатқан процестің негізгі параметрлері уақыт бойынша өзгереді.

Идеалды ығыстыру реакторлары

Идеалды ығыстыру аппаратында айналдыру дәрежесі логарифмдік заңмен еседі. Бұл жағдайда бастапқы заттардын реакциялық кеңістіктегі концентрациясы төмендейді, ал бұл кинетикалық заңдарға байланысты реакцияның жылдамдығын төмендетеді, сондықтан реактордың өнімділігі Ө мен оның үдемелі қарқындылығы Қ төмендейді

Идеалды араластыру реакторлар

Толық араластыру реакторлары. Мұндай реакторларда тап осы уақыт аралығында аппаратқа түскен реагенттің бөлшектері (ион, молекула немесе қатты заттың түйіршігі) қатты араластырудың нәтижесінде басқа бөлшектермен қатар аппараттан бірінші болып шығарылуы мүмкін. Толық араластыру реакторында көлемнің кез-келген элементті реактордың ішіндегімен

---

Смотрите также файлы

• Бекітемін Талат Бигелдинов атындаы жббм кмм директоры Ж. Б. Жанпеисова.doc

• Конспект Формирование казахской народности.docx

• Фгбоу во дальневосточный государственный университет путей сообщения.doc

• Кровотечение поздние сроке беременности и во время беременности.docx

• Студенттік зіндік жмыс.pptx