Предмет и задачи курса ПАХТ

Химическая промышленность начала создаваться на рубеже 18 века, и за короткий исторический период времени, насчитывающий 150- 170 лет превратилась в технически развитых странах в одну из отраслей народного хозяйства. С развитием химической промышленности возникла потребность в инженерной науке.

Обобщающие методы расчета аппаратов на основе их классификации.

В нашей стране идея общности ряда основных процессов и аппаратов применения в различных химических производствах была высказана профессором Ф. А. Денисовым в 1828 году. Позднее аналогичные принципы развивались Д. И. Менделеевым. Он предположил собственную классификацию основных процессов химической технологии. Эти идеи легли в основу новой учебной дисциплины по расчету и проектированию основных процессов и аппаратов, которая была введена профессором Крупским в конце 90-х годов 18 века в Петербургском технологическом институте. И в 1912 году профессором Тищенко в Московском высшем техническом училище ввел ПАХТ в качестве самостоятельной науки. Цикл лекций читавших этим ученым можно рассматривать как прообраз современного курса , как ПАХТ.

Большой вклад в разработку отдельных разделов в науке о процессах и аппаратов внесли Тищенко, автор теории расчета выпарных аппаратов; Коновалов, заложивший основы теории перегонки жидких смесей; Фокин и Балф создавшие оригинальные и глубокие по содержанию монографии по основным процессам и аппаратам.

Из-за рубежной литературе, посвященной принципам расчета основных процессов и аппаратов можно отметить выпущенную в США в 1931 году книгу В. Беджера и В. Мак-Кэба изданную на русском языке в 1933 году под названием «Основные процессы и аппараты химических производств». Курс ПАХТ относится к общеинженерным курсам, он построен на общих законах химии и физики. При расчетах можно определить выход готового продукта, а так же теплоносителей.

2)Классификация основных процессов химической технологии

По основным кинетическим законам процессы делиться:

1. Гидродинамические процессы – они характеризуются законами гидродинамики. К этим процессам относится: перемешивание, разделение жидких и газовых неоднородных систем в поле сил тяжести (отстаивание), в поле центробежных сил (центрифугирование); под действие разности давлений при движении через пористый слой (фильтрование); перемешивание газов и жидкостей.

2. Тепловые процессы – характеризуются законами теплопередач. К таким процессам относят: охлаждение, нагревание, выпаривание и конденсация паров, к ним могут быть также отнесены процессы охлаждения до температуры окруж. среды. Скорость тепловых процессов в значительной степени зависит от гидродинамических условий, при котором осуществляется перенос тепла между обменивающимися теплом в средах.

3. Массообменные процессы – характеризуются переносом одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз. К этим процессам относят: абсорбция, перегонка или ректификация, экстракция из растворов, растворение и экстракция из пористых тел, кристаллизация, адсорбция, сушка.

Протекание процессов массообмена тесно связана с гидродинамическими условиями в фазах и на границах их разделов и часто сопутствует массообменам процессы переноса тепла.

4. Химические процессы – процессы, которые протекают со скоростью опред. законами химической кинетики, однако химическим реакциям обычно сопутствует перенос массы и энергии соотв. скорость химических процессов зависит так же от гидродинамических условий.

5. Механические процессы – описываются законами механики твердых тел. Эти процессы применяют в основном для подготовки исходных твердых материалов и обработки конечных твердых продуктов, а так же для транспортировки кусковых и сыпучих материалов. К ним относят: измельчение, транспортирование, классификация, смешивание твердых веществ.

По способу организации основных процессов химической технологии делятся на периодические и непрерывные.

Периодические процессы проводятся в аппаратах в которых через определенный промежуток времени загружается исходный материал. После их обработки из этих аппаратов выгружают конечные продукты, по окончании разгрузки аппарата и его повторной загрузки процесс повторяется снова. Таким образом периодические процессы характеризуются тем, что все ее стадии протекают в одном месте, но в разное время.

Непрерывные процессы – осуществляются в проточных аппаратах. Поступление исходных материалов в аппарат и выгрузка конечных продуктов производится одновременно, следовательно непрерывный процесс характерен тем, что все его стадии протекают одновременно, но разобщены в пространстве, т. е. осуществляются в разных частях одного аппарата или же в различных аппаратах составляют данную установку.

Известны так же комбинированные процессы. К ним относят непрерывные процессы, отдельные стадии которых проводятся периодически, либо периодические процессы, одно или несколько стадий которых протекают непрерывно.