Курсовая работа по химии

в 2018-2019 учебном году

Рекомендации на основе анализа 27 готовых работ

Химия — топ тем курсовых в 2018-2019

  • 1 Расчет ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси этанол + вода
  • Ректификация – это массообменный процесс разделения однородной смеси летучих компонентов, осуществляемый путем противоточного многократного взаимодействия паров, образующихся при перегонке с жидкостью, образующейся при конденсации этих паров. Разделение жидкой смеси основано на различной летучести веществ. При ректификации исходная смесь делится на две части: дистиллят - смесь, обогащенную низкокипящим компонентом, и кубовый остаток - смесь, обогащенную высококипящим компонентом. Процесс ректификации осуществляется в ректификационной установке. Основным аппаратом является ректификационная колонна, в которой пары перегоняемой жидкости поднимаются снизу, а навстречу парам стекает жидкость, подаваемая в виде флегмы в верхнюю часть аппарата.
    Для создания тесного контакта между паром и жидкостью ректификационные колонны снабжаются насадками или тарелками различной конструкции, обеспечивающими интенсивный тепло- и массообмен между паром и жидкостью.Цель курсового проекта – выполнить согласно заданию расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:составить материальный и тепловой баланс процесса ректификации;определить теоретическое и действительное число тарелок в колонне, ее геометрические размеры;выполнить расчет вспомогательного оборудования, входящего в состав ректификационной установки. ИзмЛист№ докум.ПодписьДатаЛист1Разраб.ПроверилН. контр.Утвердил

    Описание технологической схемы установкиЛитЛистов21. Описание технологической схемы установкиТиповая технологическая схема ректификации бинарных смесей (рис. 1.1) принципиально не различается для разных производств и организована следующим образом [4, с. 131]. Рис. 1.1 Технологическая схема ректификационной установки:1 – емкость для исходной смеси; 2 – подогреватель; 3 – колонна;4 – кипятильник; 5 – дефлегматор; 6 – делитель флегмы; 7 – холодильник; 8 – сборник дистиллята; 9 – сборник кубового остатка.Исходную смесь из емкости 1 центробежным насосом подают в теплообменник 2, где она подогревается до температуры кипения.
    Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колонну 3, где состав жидкости равен составу исходной смеси. Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. В результате массообмена с жидкостью пар обогащается легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой), получаемой в дефлегматоре 5 путем конденсации пара, выходящего из колонны. 2Изм.Лист№ докумПодписьДатаЧасть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения - дистиллята, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в емкость 8.
    Из кубовой части колонны насосом непрерывно выводится кубовая жидкость – продукт, обогащенный труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в емкость 9.Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят (с высоким содержанием легколетучего компонента) и кубовый остаток (обогащенный труднолетучим компонентом).Ректификационная колонна представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, внутри которого располагаются специальные устройства (тарелки), на которых происходит тепло- и массообмен между паровой и жидкой фазами.

    В данной курсовой работе выполнен расчет ректификационной колонны непрерывного действия с колпачковыми тарелками для разделения смеси метанол - этанол производительностью по дистилляту 0,6 кг/с. В результате процесса разделения метанол, как низкокипящий компонент (tкип 640С), переходит в дистиллят, а этанол, как высококипящий компонент (tкип 780С), концентрируется в кубовом остатке. На основании справочных данных построены диаграммы равновесия между жидкостью и паром в разделяемой смеси, определены ее температуры в нижней, верхней частях колонны, на тарелке питания, рассчитано оптимальное флегмовое число (R 8,70), количество тарелок – 11 шт. в укрепляющей части колонны, 11 шт. в исчерпывающей.
    По результатам расчетов, проектную производительность обеспечивает колонна с внутренним диаметром 2600 мм и общей высотой 10,9 м. Расстояние между тарелками – 300 мм, их общее количество – 22. Также выполнен расчет подогревателя исходной смеси, дефлегматора верхнего продукта. По результатам расчетов выбрано стандартное теплообменное оборудование.Таким образом, задачи, поставленные в работе, выполнены, цель достигнута.

  • 2 Фармакопейный анализ. Испытание на подлинность (идентификация)
  • В Российской Федерации установлены следующие категории нормативных документов по контролю качества лекарственных средств:– государственные стандарты;– отраслевые стандарты;– республиканские стандарты;– технические условия.Основным документом, нормирующим качество выпускаемых лекарственных средств в Российской Федерации, является Государственная фармакопея. Нормативными документами, отражающими дополнительные технические требования к производству, контролю, хранению, маркировке, упаковке, транспортировке лекарственных средств, являются отраслевые стандарты.
    Государственная фармакопея – сборник обязательных общегосударственных стандартов и положений, нормирующих качество лекарственных веществ. Она основана на принципах отечественного здравоохранения и отражает современные достижения в области фармации, медицины, химии и других смежных наук. Актуальность темы обусловлена тем, что требования, предъявляемые к лекарственным средствам Государственной фармакопеей, являются обязательными для всех предприятий и учреждений, которые занимаются изготовлением, хранением, контролем качества и обращением лекарственных средств (независимо от форм собственности и ведомственной подчиненности).
    Государственную фармакопею издает Минздрав Российской Федерации и переиздает каждые 5 лет. Она включает в себя фармакопейные статьи и общие фармакопейные статьи.В настоящее время на территории Российской Федерации действуют Государственные фармакопеи XII и Хlll изданий.Фармакопейная статья – нормативный документ, определяющий комплекс норм качества и методы их определения. Она содержит обязательный перечень показателей и методов контроля качества лекарственного средства (с учетом его лекарственной формы), соответствующий требованиям ведущих зарубежных фармакопей.Цель данной работы: изучить на примере кислоты аскорбиновой и пероксида водорода требования Государственной фармакопеи по разделам «Испытание на подлинность» и «Количественное определение».

    Структурная формула перекиси водорода Н-О-О-Н показывает, что два атома кислорода непосредственно соединены друг с другом. Связь эта непрочна и обусловливает неустойчивость молекулы.Разложение перекиси водорода происходит с выделением кислорода.2 Н2О2 → 2Н2О О2 ↑ 188,55 кДжСвет, нагревание, щелочная среда и соприкосновение с окисляющими или восстанавливающими веществами ускоряют процесс разложения перекиси водорода.Особенно активными катализаторами разложения перекиси водорода служат соли некоторых тяжелых металлов (Си, Мп и др.).
    Чтобы предотвратить эти процессы или задержать их, к раствору перекиси водорода прибавляют различные стабилизаторы (пирофосфат натрия Na2P407, мочевую, щавелевую, салициловую кислоты, барбитал, антифебрин и др.). Фармакопейный препарат перекиси водорода в качестве стабилизатора содержит антифебрин.Основным химическим свойством перекиси водорода является ее способность проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. При этом окислительные свойства проявляются значительно сильнее, чем восстановительные. Сильная окислительная способность Н202 объясняется легкостью выделения кислорода при ее разложении.Этому распаду более благоприятствует кислая среда, восстановительному распаду - щелочная среда.Примером реакции, где перекись водорода проявляет окислительные свойства, может служить реакция взаимодействия ее с йодидами и бромидами.
    Существуют и другие реакции, характеризующие окислительные свойства перекиси водорода: черный сульфид свинца PbS при действии перекиси водорода превращается в белый сульфат свинца.Перекись водорода окисляет соединения Fe2 до Fe3 , которые можно обнаружить по образованию берлинской лазури.Все эти реакции могут быть использованы для подтверждения подлинности препарата.Применение перекиси водорода в медицине как дезинфицирующего средства также основано на ее окислительной способности.В некоторых реакциях перекись водорода проявляет восстановительные свойства:-при действии перекиси водорода на оксид серебра, осажденного аммиаком из раствора нитрата серебра, наблюдается черный осадок восстановленного серебра.

    В Государственную Фармакопею Хlll издания включена фармакопейная статья «Водорода пероксид», ФС 2.2.0005.15. Такой статьи не было в X, в Хl и в Хll ГФ, хотя субстанция водорода пероксида по- прежнему широко применяется в медицине и фармации. Фармакопейная статья «Кислота аскорбиновая» есть как в ГФ Х издания, так и в ГФ Хll издания. По сравнению с ГФ Х издания, в ГФ Хll издания реакции подлинности дополнены физико- химическими методами анализа, а именно методами ИК- спектрофотометрии и УФ- спектрофотометрии. ИК- спектроскопия в средней области спектра в настоящее время является ведущим методом установления подлинности фармацевтических субстанций.
    Селективность и правильность этого метода настолько высоки, что довольно часто результаты не нуждаются в подтверждении химическими реакциями.Спектрофотометрия в УФ- области широко используется для определения лекарственных средств и включена во все современные фармакопеи.Реакции подлинности на аскорбиновую кислоту дополнены реакцией с раствором иода ( взамен реакции с 2,6-дихлорфенолиндофенолом), как наиболее простой в применении. Метод количественного определения остался тот же- иодатометрический, но проводится с контрольным опытом.В ГФ Хlll издания статьи «Аскорбиновая кислота» нет.

  • 3 Ацетон
  • Абсорбция представляет собой массообменный процесс поглощения газа жидким поглотителем, в котором газ растворим в той или иной степени. На практике абсорбции подвергают большей частью не отдельные газы, а газовые смеси, компоненты которых могут поглощаться данным поглотителем в значительных количествах. Эти составные части называют абсорбируемыми компонентами, а непоглощаемые - инертным газом. Во многих случаях поглотитель представляет собой раствор активного компонента, вступающего в химическую реакцию с абсорбируемым веществом.
    При физической абсорбции растворение газа не сопровождается химической реакцией. Поглощение компонента происходит до тех пор, пока его парциальное давление в газовой фазе выше равновесного давления над раствором. Полное извлечение компонента из газа возможно только при противотоке и подаче в абсорбер чистого поглотителя. При хемосорбции абсорбируемый компонент связывается с жидкой фазой в виде химического соединения. В случае необратимой реакции равновесное давление компонента над раствором ничтожно мало и возможно полное его поглощение [4, с.98]. В промышленных условиях абсорбция может сочетаться с обратным процессом - десорбцией. Если десорбцию не проводят, поглотитель используется однократно и в результате получают готовый продукт или полупродукт.
    Сочетание абсорбции с десорбцией позволяет многократно использовать поглотитель и выделять абсорбированный компонент в чистом виде, для этого раствор после абсорбера направляют на регенерацию, где происходит выделение компонента, а регенерированный раствор вновь возвращают на абсорбцию. Лист2Изм.Лист№ докумПодписьДатаАбсорбция широко применяется в химической и смежных отраслях промышленности. Так, в производствах серной и соляной кислот одной из заключительных стадий технологического процесса является поглощения газа (SO3, HCl) жидкостью.

    При взаимодействии газа с жидкостью возникает система, состоящая из двух фаз (Ф 2) и трех компонентов - распределяемого вещества и двух веществ носителей (К 3).Согласно правилу фаз такая система имеет три степени свободы:С К 2-Ф 3 2-2 3.Тремя основными параметрами, определяющими фазовое равновесие в системе, являются давление, температура и концентрация.В этом случае можно произвольно изменять общее давление Р, температуру Т и концентрацию х распределяемого вещества в одной из фаз.
    При постоянных температуре и давлении, что имеет место в процессах абсорбции, каждой концентрации распределяемого вещества в одной фазе соответствует строго определенная концентрация в другой.В условиях равновесия при T const зависимость между равновесными концентрациями выражается законом Генри, который гласит: при данной температуре мольная доля газа в растворе прямо пропорциональна парциальному давлению газа над раствором:Р Е·хгде: Р - парциальное давление газа, равновесное с раствором, имеющим концентрацию х, доли моля; Е - константа Генри.Константа Генри зависит от природы растворяющегося вещества (абсорбтива), абсорбента и температуры:lnE -q/R·T CЛист2Изм.Лист№ докумПодписьДатагде: q – теплота растворения газа, кДж/кмоль; R 8,325 кДж/(кмоль·К) – универсальная газовая постоянная: Т – абсолютная температура растворения, К; С – постоянная, зависящая от природы газа и жидкости и определяемая опытным путём.
    Из равенства видно, что с ростом температуры растворимость газов в жидкостях уменьшается. Парциальное давление растворяемого газа в газовой фазе, соответствующее равновесию, может быть заменено равновесной концентрацией. Согласно закону Дальтона парциальное давление компонента в газовой смеси равно общему давлению, умноженному на мольную долю этого компонента в смеси, то есть:р Р·угде: Р - общее давление газовой смеси; - концентрация распределяемого вещества в смеси, доли моля.Сопоставляя последние уравнения, можно записать:у р/Р Е·х/Рили, обозначая константу фазового равновесия Е/Р через m, получиму mx

    В данной курсовой работе выполнен расчет насадочного абсорбера для поглощения ацетона водой из его смеси с воздухом. В результате процесса разделения ацетон, вследствие лучшей растворимости в воде по сравнению с воздухом, переходит в жидкую фазу, а очищенный воздух (инертный компонент), проходит по высоте колонны и удаляется наружу. На основании исходных данных выполнен расчет концентрации целевого компонента в газовой и жидкой фазах на входе и выходе абсорбера, его количество, поглощаемое водой, средняя движущая сила процесса, число ступеней изменения концентраций, высота единицы переноса.По результатам расчетов, проектную производительность обеспечивает насадочная колонна с внутренним диаметром 0,8 м и общей высотой 24,5 м. В качестве насадки предложено использовать кольца Рашига. Также рассчитано гидравлическое сопротивление насадочной колонны, толщина стенки, обечайки и эллиптического днища аппарата.Таким образом, задачи, поставленные в работе, выполнены, цель достигнута.

  • 4 Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи. Закачка кислот
  • Тема неполноценного вытеснение нефти водой в пространстве пластов с каждым днем становится более актуальна. Ведь для развития процесса необходимо улучшать методики повышения извлекаемости ископаемых месторождений, которые будут рассмотрены в этой курсовой работе.

    Как сформулировать актуальность курсовой работы

    Проблематика увеличения нефтеотдачи пластов выработки с каждым годом приобретает все большую значимость. Практика показывает, что наиболее изучены и испытаны методы разработки нефтяных месторождений. Главная причина невозможности получения полноценного вытеснения нефти водой из недр кроется в несмешиваемости этих жидкостей.

    Как определить цели и задачи курсовой работы

    Цель курсовой работы - комплексное изучение физико-химических методов увеличения нефтеотдачи и закачки кислот. Для успешного выполнения задания необходимо решить следующие задачи:
    •    анализ химических свойств кислот и других компонентов;
    •    классификация методов нефтеотдачи;
    •    изучение способов применения полученных знаний.

    Как писать введение курсовой работы

    При выполнении курсовой работы главная цель была успешно решена благодаря изучению физико-химических методов увеличения нефтеотдачи. В работе были задействованы справочные материалы следующих авторов: Ленченкова Л.Е., Персиянцев М.Н., Фахретдинов Р.Н.

    Как писать заключение курсовой работы

  • 5 Органические соединения и медицина
  • 6 Анализ лекарственных средств и лекарственных форм, содержащих неорганические и органические соли кальция и магния
  • 7 Методические исследования Верховского В Н