УДК 65.012.122

ББК 32.965

Я93

Затверджено вченою радою Національного університету водного господарства та природокористування.

(Протокол № 4 від 29.04.2011 р.)

Рецензенти:

Марчук М. М., кандидат технічних наук, професор Національного університету водного господарства та природокористування, м. Рівне;

Власюк А. П., доктор технічних наук, професор Національного університету водного господарства та природокористування, м. Рівне.

Яцков М. В., Корчик Н. М., Мисіна О. І.

Я93 Типові технологічні процеси та апарати. Навч. посібник. – Рівне: Червінко А.В., 2012. – 278 с.

Навчальний посібник „Типові технологічні процеси та апарати” призначений для студентів ВНЗ І-ІІ рівнів акредитації за галузями знань 0505 „Машинобудування та матеріалообробка” та 0502 „Автоматика та управління” за спеціальностями 5.05050207 „Обслуговування та ремонт обладнання підприємств хімічної і нафтогазопереробної промисловості” і 5.05020201 „Монтаж, обслуговування засобів і систем автоматизації технологічного виробництва”.

Посібник містить фактичний матеріал відповідно до типових робочих програм із зазначених дисциплін та методичні вказівки щодо вивчення окремих тем, запитання для самоконтролю, завдання для самоконтролю, завдання для самостійної роботи, список рекомендованої літератури, що може бути корисним при самостійному вивченні дисципліни в умовах кредитно-трансферної системи організації навчального процесу.

УДК 65.012.122

ББК 32.965

© Яцков М.В., Корчик Н.М.,

Мисіна О.І., 2012

© НУВГП, 2012

ПЕРЕДМОВА

Концепції розвитку і реформування вищої освіти України в контексті Болонського процесу передбачають впровадження кредитно-трансферної системи організації навчального процесу.

Впровадження кредитно-трансферного навчання вимагає урізноманітнення форм і змісту індивідуальної роботи студента, що може бути здійснене відповідним науково-методичним забезпеченням навчальних дисциплін.

Головною метою вивчення рекомендованих навчальних дисциплін студентами в галузях знань 0505 „Машинобудування та матеріалообробка” та 0502 „Автоматика та управління” за спеціальностями 5.05050207 „Обслуговування та ремонт обладнання підприємств хімічної і нафтогазопереробної промисловості” і 5.05020201 „Монтаж, обслуговування засобів і систем автоматизації технологічного виробництва”є:

- ознайомити студентів з теоретичними основами теплових, масообмінних, механічних процесів, принципом дії та будови основних видів апаратів і методів їх розрахунку, з обґрунтуванням технологічних процесів та вибору найбільш ефективного устаткування.

Студенти повинні знати: фізичні та хімічні явища, що лежать в основі типових виробничих процесів, умови і закони, яким підлягають дані явища; конструкції типових апаратів та реакторів; загальні закономірності хімічної технології, що лежать в основі хіміко-технологічних процесів та хімічних виробництв. Студенти повинні знати гідромеханічні процеси і апарати.

Студенти повинні вміти: складати принципові схеми основних технологічних процесів, обґрунтовувати і вибирати ефективне технологічне устаткування, виконувати матеріальні і теплові розрахунки устаткування, а також оволодіти навичками експериментальної роботи в фізико-хімічній лабораторії, вміти користуватись основними приладами, лабораторною технікою та обладнанням, фіксувати та пояснювати спостереження і результати експериментальних досліджень, виконувати розрахунки на їх основі, навчитись узагальнювати результати дослідів у вигляді висновків і заключень.

I. Програмний матеріал блоків змістових модулів

Вступ: механічна і хімічна технологія. Міжгалузевий характер хімічної технології. Етапи розвитку хімічних виробництв і хімічної технології.

Змістовий модуль 1. „Класифікація процесів та їх рушійні сили. Гідромеханічні і механічні процеси та їх апаратна реалізація”

Тема 1. Класифікація процесів та їх рушійні сили

Класифікація основних технологічних процесів. Гідромеханічні процеси. Механічні процеси. Теплові процеси. Масообмінні процеси. Хімічні (реакційні) процеси. Періодичні і безперервні процеси. Стаціонарні і нестаціонарні процеси. Безперервні апарати. Періодичнодіючі апарати. Моделювання та оптимізація процесів та апаратів.

Тема 2. Механічні процеси та їх апаратна реалізація

Механічні процеси. Подрібнення і класифікація. Методи подрібнення і класифікація. Машини для подрібнення.

Тема 3. Гідромеханічні процеси та їх апаратна реалізація

Гідромеханічні процеси. Класифікація неоднорідних систем. Розділення в полі сил тяжіння, швидкість осадження. Лінійний закон Стокса. Формула Ньютона-Рейлея. Крива випадання осадів, коефіцієнт опору при осадженні осадів. Формула Стокса. Гідравлічна крупність частинок. Розділення під дією сил тиску, теорія фільтрування. Апарати для фільтрування та їх розрахунок. Мембранні методи розділення (мікрофільтрування, ультрафільтрування, обернений осмос). Методи контролю технологічних параметрів.

Змістовий модуль 2. „Процеси тепло- та масообміну, їх апаратна реалізація. Основні компоненти сировини та готового продукту”

Тема 1. Процеси теплообміну та їх апаратна реалізація

Теплові процеси. Засоби передачі тепла. Нагрівання та охолодження. Випаровування. Спалювання. Методи контролю технологічних параметрів. Оптимальні умови спалювання. Основні конструкції теплообмінних апаратів.

Тема 2. Процеси масообміну та їх апаратна реалізація

Загальні відомості про масообмінні процеси. Види процесів масопередачі. Рівновага між фазами. Закон Генрі для процесів абсорбції, хемосорбції, десорбції. Ізотерма адсорбції Ленгмюра. Матеріальний баланс. Фактичний вихід продукту для гетерогенного процесу. Рівняння масопередачі. Молекулярна та конвективна дифузія. Кінетика масообмінних апаратів. Моделювання абсорбційно - десорбційних процесів.

Тема 3. Основні компоненти сировини та готового продукту

Сировина. Напівпродукти. Відходи. Мінеральна сировина. Рудна сировина. Нерудна сировина. Горюча мінеральна сировина. Харчова сировина. Повітря. Вода. Комплексне використання сировини. Контроль якості сировини.

Змістовий модуль 3. „Технологічні схеми галузевих виробництв. Задачі діагностування стану технологічних процесів і технологічний контроль”

Тема 1. Технологічні схеми галузевих виробництв

Основні закономірності хімічно-технологічних процесів. Рівновага в технологічних процесах. Принцип складання матеріального і теплового балансів. Математичне моделювання процесів масо- і теплообміну в газовій фазі насадочних колон. Технологія неорганічних речовин. Ресурсозберігаюча біциклічна схема виробництва амоніаку. Отримання рідких комплексних добрив на основі переробки екстракційної фосфатної кислоти. Отримання гумусових рідких добрив. Технологія органічних речовин. Переробка твердих палив. Технологія полімерів. Виробництво хімічних волокон. Замкнуті системи водного господарства. Фізико-хімічні методи водоочищення.