
- •1.Предмет и задачи курса. Классиф. Осн. Хим.-техн. Проц.
- •2.Осн. Кинетич з-н технологических процессов и его выраж для разл. Классов.
- •3.Материальный и энергетич балансы технологических процессов.
- •4. Кинетические параметры процессов и их определение.
- •5.Моделирование процессов.Вывод критериальн. Зависимости для переп.Давл. При движ. Ж. По прям.Тр.
- •6.Гидромеханические процессы и аппараты.Класиф.Неоднор систем и методов их разделения.
- •7.Определение скорости осажд. Частиц, вывод формулы Стокса.
- •8.Определение скорости осажд. Или диаметра частиц графическим методом с использованием Ar,Re,Ly.
- •10. Влияние т, р и концентрации на скор. Осажд частиц.
- •11 Конструкции пылеосадительных камер.
- •12 Отстойники для суспензии.
- •13 Разделение неоднородных смесей под действием разности давлений на пористых перегородках.
- •14 Фильтрование. Методы фильтрования. Харпктеристика перегородок и осадков.
- •15 Основное кинетическое уравнение фильтрования.
- •17 Физический смысл и способы определения констант фильтрования.
- •18 Конструкция рукавного фильтра для запыленных газов. Рабочие характеристики.
- •19 Классификация фильтров для суспензии. Фильтры периодического действия для суспензии (рамный фильтр-пресс, патронный, дисковый).
- •20 Барабанный вакуум фильтр непрерывного действия. Устройство и работа.
- •21. Устройство и работа ленточных фильтров.
- •22. Разделение неоднородных систем в поле центробежных сил, фактор разделения.
- •23. Циклоны. Структура циклонного потока сплошной среды. Механизм осаждения частиц в циклонном потоке. Основные рабочие параметры циклона.
- •24. Расчет размеров циклона нииогаз. Технологический расчет циклонов нииогаз.
- •25. Батарейные циклоны, гидроциклоны.
- •29. Автоматическая центрифуга полунепрерывного действия. Устройство, работа.
- •Автоматическая центрифуга полунепрерывного действия. Устройство, работа
- •30. Отстойная центрифуга со шнековой выгрузкой осадка.
- •31. Центрифуга непрерывного действия с пульсирующим поршнем.
- •32. Разделение неоднородных газовых систем под действием электрических сил. Конструкции электрофильтров.
- •33. Разделение неоднородных газовых систем под действием поверхностных сил. Конструкции аппаратов мокрой очистки.
- •43 Теплопроводность. Перенос тепла теплопроводностью через плоскую однослойную, многослойную и цилиндрическую стенку.
- •45. Конвективный теплообмен. Закон Ньютона.
- •46. Дифференциальное уравнение конвективного переноса тепла
- •47. Теория теплового подобия.
- •49. Основные критерии теплового подобия.
- •51. Теплоотдачи при продольном обтекании труб при вынужденном и турбулентном и ламинарном движении.
- •53. Теплоотдача при свободном движении теплоносителя.
- •54. Теплоотдача при кипении жидкости. Критическая тепловая нагрузка.
- •55.Теплоотдача при изменении агрегатного состояния жидкости (при конденсации).
- •56.Теплопередача через плоскую стенку при постоянных температурах.
- •57.Уравнение теплопередачи при переменных температурах теплоносителей. Определение средней разности температур. Выбор направления тока жидкости.
- •58. Сложный теплообмен. Зависимость коэффициента теплопередачи от частных коэффициентов теплоотдачи.
- •91. Способы интенсификации массообменных процессов.
- •92. Расчет массообменных аппаратов по числу единиц переноса (чеп).
- •93. Расчет массообменных аппаратов по числу ступеней изменения концентрации.
- •94.Общая х-ка процессов перегонки и ректификации1-й закон Коновалова
- •95. Фазовое равновесие в системе жидкость-пар для бинарных систем. Закон Рауля.
- •96. Простая перегонка. Материальный баланс процесса.
- •97. Перегонка с водяным паром. Температура перегонки.
- •98. Аппаратурное оформление процесса перегонки с водяным паром.
- •100. Перегонка под вакуумом, понятие о молекулярной дистилляции.
- •101. Ректификация. Х-ка обычной, экстрактивной и азеотропной ректификации.
- •102.Схема непрерывной ректификационной установки. Принцип действия.
- •103.Материальный баланс ректификационной установки.
- •104.Уравнения рабочих линий для укрепляющей и исчерпывающей частей колоны.
- •105.Построение рабочих линий ректификационной колонны на y-X диаграмме.
- •106.Это вопросы 107-109.
- •107.Влияние флегмового числа на высоту ректификационной колоны.
- •108.Определение минимального флегмового числа.
- •109.Определение оптимального флегмового числа.
- •110.Тепловой баланс ректификационной колоны.
- •111, Абсорбция _
- •112. Равновесие при абсорбции
- •113. Материальный балансы процесса
- •Вопрос 114
- •Вопрос 115
- •Вопрос 116
- •Вопрос 117
- •Вопрос 118
- •Вопрос 119
- •Вопрос 120
- •121. Специальные тарелки: клапан, пластинч, прямоточно-центробежн.
- •123. Сушка. Определение, методы сушки, область применения.
- •124. Статика сушки, основные параметры влаж воздуха
- •126. Диаграм Рамзина, применен для проц сушки(I-X-диаг влаж воздуха)
- •127. Материальный баланс воздушной сушилки.
- •128. Уд расход воздуха и тепла при конвективной сушке.
- •129. Температура мокрого термометра. Точка росы.
- •130 Простой сушильный вариант теор сушилки.
- •131. Сушильный вариант с рецеркуляцией частичной и полной.
- •132.Сушка с промежуточным подогревом воздуха по зонам.
- •133 Простой сушильный вариант реальной сушилки
- •134 Кинетика сушки. Движущая сила процесса.
- •135.Опытные кривые сушки…
- •136 Туннельные сушилки
- •137 Барабанные сушилки
- •138 Ленточные сушилки
- •140 Вальцовые сушилки
- •141 Сушилки «кипящего слоя»
- •142 Общая характеристика процесса адсорбции. Пром адсорбенты.
- •143.Фазовое равновесие при адсорбции. Изотермы адсорбции
- •144. Кинетика адсорбции. Расчетно-графические зависимости.
- •145. Типовые конструкции адсорберов с неподвижным, кипящим и движущемся слоем адсорбента.
- •150. Принципиальные схемы процесса экстракции и методы аппаратурного оформления.
- •153. Типовые конструкции экстракторов
4. Кинетические параметры процессов и их определение.
Эти параметры зависят от очень многих факторов: состояние системы, физико-химю св-ва в-в в системе, направление движ. потоков фаз., воздейств. внешн. факторов и т.д. Предложено исп. аналитический, эмпирический, а также методы расчета с применением теории подобия и вывчисл. техники.
Аналитич. подход
Количеств.
отнош. между параметрами обычно имеют
форму ДУ:например при опис. движ. потока
реальной Ж. введено ДУ Навье-Стокса:
.
При описании конвективного переноса
теплоты в однофазном сплошном потоке,
ур-ие Фурье-Кирхгофа:
,
a-
коэф. темпереатурной проводности. При
опис. конвективного переноса массы –
ДУ конвективной диффузии:
,
D-
коэф. молекулярн. диффузии. Это основные
ур-ия рассматриваемых задач. При составл.
ДУ процесс рассм. только в произвольно
выделенном эл-те dV
в теч. определенного отр. времени dt.
При интегрировании ДУ получаем мн-во
решений, надо выбрать хар-ий конкр.
процесс, для этого дополн. условиями
однозначности:-геометр. условия, -физич.
усл., -временные усл., -граничные.
Эмпирический
подход. Закл.
в экспериментальном исследов. и получении
эмпирич. зависимостей. Так для теплообмена
.
Однако распростр. конкр. результата на
все явл. класса в целом – нельзя. Умелое
сочетание этих методов на осн. теории
подобия позв. получить универс. аппарат
для описания и расчета кинет. параметров.
Условия и теоремы
подобия(ТП). Основным
усл. ТП явл. выделение особого понятия
группы явлений, кот. уже понятия класса
но шире – единичного явления. Напр.
геометр. подобие.(для прямоуг.: они
подобны если
,
K-множитель
преобразования(const
подобия). При формиров. группы подобн.
процессов и преобр-ий ДУ описывающих
их условие однозначности выбир. так,
что бы они отлич. только своими масшт.
Появилась возм.выраж. перемен. одного
подобн. проц. через переем. 2-го в относит.
величинах. Т.е. перемен. ур-ия в безразм.
форме :
,
i-
инвариант подобия.(он не зав. от масшт.
сравнив. сист.) Инв.подоб. явл-ся отнош.
простых однор. величин линейных размеров,
плотностей – Симплексы подобия. Если
же инв. выраж. комплексами величин
получ-ых в результ. преобр. ДУ –
Критерии(числа) подобия.
.
Нулевая размерность критерия также
явл. осн. св-ом. Если в крит. подобия вход.
хотя бы одна велич., не вход. в услов.
однозначн., то крит. – определяемый.Теории
подобия: (1) Т.Ньютона – подобн. между
соб. сист. имеют. одинак. крит. подоб.;
(2) Т.Федермана-Бэкингема-зав-сть между
переем. хар-ими какое либо явл. м.б. предст
в виде зависимости дежду крит. подоб.,
составл. из этих перемен.; (3)-подобны те
явл. кот. опис-ся одной с-мой ДУ и имеют
подобн. услов. однозначности.
5.Моделирование процессов.Вывод критериальн. Зависимости для переп.Давл. При движ. Ж. По прям.Тр.
Моделир. процессов методом теор. подоб. сост из след. этапов: (1) сост. ДУ, устанавл.услов. однозначности, проводят подобные преобразов. этого ур-ия и нах. критерии подоб.; (2) Опытн. путем на модельн. установк. исслед. зав-сть между физ. параметр. с-мы, затем путем обраб. рез-ов устанавл. конкр. вид зав-сти между крит. подобия между определяющ. и определ-ми.
Преобр. ДУ
гидродинамич. методом теор. подобия.
Ур-ие
Навье-Стокса запишем для оси z:
.
Перепишем
,
каждое слогаемое имеет размерность
.
и выраж. действие в потоке силы, отнес.
к объему жидкости.
-
отраж. действ. инерционн. силы, при изм.
скор. потока во врем.
-действ.
инерц. силы, возник. при изм. скор.потока
в пр-ве.
-отраж.
д-е силы гидростатич. давл.
-
д-е сил трения. Каждое слогаемое делим
на
,
т.е выражаем в относ. единицах.(1)
,
-
учитыв. хар-ер движ. потока.(2)
.
(3)
,
-
критерий Фруда, отраж. влияние сил тяж.
(4)
,
-
критерий Эйлера, влияние перепада давл.
на движ. потока Ж. (5)
,
-
критерий Re,
влияние сил трения. Для сходства этих
подобных потоков движ. Ж справедливо
запис.:
;
;
Eu’=Eu”;
Re’=Re”.
Тогда ДУ для группы под. потоков можню
предст. в виде критер. рав-ти:
f(Ho,Fr,Eu,Re,l/d)=0,
-геометр.
симплекс. В явном виде критериальн.
ур-ие запис. отн-но определяемого критерия
Эйлера. Eu=f(Ho,Fr,Re,l/d).