
- •2.Классификация технологического оборудования по характеру протекающих в нем процессов.
- •3.Опоры и строповые устройства для аппаратов
- •Закон действующих масс в химической кинетике
- •Закон действующих масс в химической термодинамике
- •Равновесие в технологических процессах
- •5.Характеристика процесса измельчения.
- •6.Однородные и неоднородные системы.
- •7. Правила Госгортехнадзора (Ростехнадзора) и их наиболее важные положения по отношению к стальным сварным аппаратам.
- •1.3. Основные конструкции и расчеты дробилок
- •Способы переноса теплоты
- •3. Конструкционные материалы химического машиностроения.
- •3.1. Железо и его сплавы
- •3.2. Никель, кобальт и их сплавы
- •3.3. Медь и её сплавы
- •3.4. Свинец
- •3.5. Алюминий и его сплавы
- •3.6. Титан и его сплавы
- •12. Силикатные материалы
- •2. Полиэтилентерефталат – лавсан.
- •3. Эпоксидные смолы.
- •1. Химическая.
- •2. Электрохимическая.
- •3. Фреттинг-коррозия (коррозия в механически нагруженных материалах).
- •4. Фото- и радиационнохимическая коррозия.
- •5. Абляция
- •1. Равномерная коррозия
- •3. Коррозионное растрескивание
- •4. Щелевая коррозия
- •1. Использование коррозионностойких материалов.
- •2. Методы флегматизации среды.
- •3. Методы пассивации поверхности.
- •4. Применение защитных покрытий.
- •О лимитирующей стадии технологического процесса
- •31 Билет
- •Глава 1. Прочность фланцевых соединений элементов открытого профиля
- •Глава 2. Напряженно-деформированное состояние фланцевых соединений
- •Глава 3. Усталостная прочность фланцевых соединений растянутых элементов
- •35 Билет Степень превращения
- •37. Псевдоожижение
- •38. Фланцевые соединения. Основные типы фланцев. Особенности расчета.
- •54. Реактор идеального вытеснения
- •55 Билет
- •57 Билет
- •58 Билет
- •59 Билет Классификация выпарных аппаратов
- •Выпарные аппараты с естественной циркуляцией, соосной греющей камерой, вынесенной зоной кипения и солеотделением Тип 1. Исполнение 2
- •Выпарные аппараты с естественной циркуляцией, вынесенной греющей камерой и кипением раствора в трубках Тип II. Исполнение 1
- •Выпарные аппараты с естественной циркуляцией, вынесенными греющей камерой и зоной кипения Тип II. Исполнение 2
- •Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией, соосной греющей камерой и солеотделением Тип III. Исполнение 1
- •Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией, соосной греющей камерой и вынесенной зоной кипения Тип III. Исполнение 2
- •Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией, вынесенными греющей камерой и зоной кипения
- •Выпарные пленочные аппараты с восходящей пленкой и соосной греющей камерой Тип V. Исполнение 1
- •60 Билет
- •61 Билет
- •Аппараты с погружным горением для выпаривания различных химических растворов и пищевых сред.
- •5.1.2. Реактор полного смешения.
- •63.Тарельчатые и насадочные колоны. Области их применения.
- •64. Изменение концентрации основного исходного вещества по ступеням каскада реакторов полного смешения.
- •5.1.3. Каскад реакторов полного смешения.
- •65. Характеристика процесса кристализации
- •66. Ректификация. Области применения, аппаратурное оформление и основные отличия от простой перегонки.
- •Поясните принцип работы барабанного кристаллизатора.
- •72 Билет
- •73 Билет
2. Полиэтилентерефталат – лавсан.
Продукт прямой поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля (или окиси этилена)
(-ОС-С6Н4-СО-ОС2Н4О-)n
Лавсан устойчив к действию неорганических реагентов в диапазоне рН=(1…10), кроме окислителей. Также устойчив к протонным органическим средам. Волокна из лавсана используют для изготовления фильтровальных
полотен. Особо ценны лавсановые плёнки, применяемые в качестве ультрафильтровальных мембран. материалов
3. Эпоксидные смолы.
Продукты поликонденсации жирноароматических эпоксидов с алифатическими или ароматическими полиаминами. Отличаются высокой прочностью, но, как правило, жёстки и хрупки.
Превосходные клеи. Стойки к большинству неорганических реагентов, в т.ч., к окислителям. Также стойки к углеводородам, спиртам, карбоновым кислотам.
Эпоксидные смолы очень широко применяют в качестве универсальных клеев и антикоррозионных покрытий, а также в качестве связующего при изготовлении ударопрочных слоистых пластиков.
КАУЧУКИ И ЭЛАСТОМЕРЫ.
Каучуки – продукты полимеризации 2-R-1,3-бутадиенов [R= H (бутадиен); Cl (хлоропрен); Me(изорпрен)] или сополимеризации их с замещёнными этиленами (изобутен; акрилонитрил, стирол).
Принципиальная структурная особенность каучуков – сохранение в макромолекуле этиленовых фрагментов; кроме того, эта особенность даёт возможность синтеза стереорегулярных структур: все-транс (типа натурального
каучука) или все-цис (типа гуттаперчи)
(-СН2-СН=СR-СН2- )N - монополимеры
(-СН2-СН=СR-СН2- СН2- СR'- )N - сополимеры
Эластомеры – продукты вулканизации каучуков - реакции с серой и оксидами металлов при температурах (150…200) ОС.
Таблица 4 – Типы вулканизованных материалов
Класс продукта |
Тип продукта |
Массовая доля серы, % |
Эластомеры |
Мягкая резина |
2…4 |
Полужёсткая резина |
12…20 | |
Эбонит |
Жёсткая резина |
30…50 |
Специфичность структуры сообщает каучукам и эластомерам уникальную эластичность и упругость. Каучуки и резины обладают хорошей адгезией к металлам. Стойки к действию большинства неорганических реагентов, в т.ч., к окислителям – кроме галогенов и галогенангидридов. Также стойки к спиртам, карбоновым кислотам; нестойки к углеводородам, алкил- и арилгалогенидам. Диапазон рабочих температур от (-30) до (100…150) ОС.
Особое место в этом классе материалов занимают т.н. силиконовые каучуки - полидиалкилсилоксаны общей формулы [O-SiR2-O-]N. Кремнийорганические полимеры отличаются не только высокой прочностью и упругостью, но и уникальной, сопоставимой с фторопластами – химической стойкостью к действию почти всех агентов. Диапазон рабочих температур: от (-60) до (200…300) ОС.
Каучуки и резины в основном применяют для изготовления уплотнительных деталей оборудования, шлангов, труб, а также в качестве клеев и герметиков.
Важнейший аспект – использование в качестве защитных покрытий стальной аппаратуры: реакторов, сосудов, фильтров, центрифуг, труб. Защита резиновыми покрытиями называется гуммированием. Гуммируемые детали обкладываеют листами сырой резины и вулканизуют в среде острого пара или воздуха при температуре порядка 150 ОС. Гуммированное оборудование работоспособно при температурах до 100 ОС в неабразивных средах.
УГЛЕРОДНЫЕ (ГРАФИТОВЫЕ) МАТЕРИАЛЫ – УГЛЕПЛАСТЫ.
Из четырёх известных в настоящее время аллотропных форм углерода – сажи, фуллерена, графита и алмаза лишь графит нашёл широкое применение в химическом машиностроении.
Графит – основная форма существования углерода. Характеризуется sp2-гибридизованными связями. Структура – слоистая. Плотность 2265 кг/м3. Является одним из стандартных, базовых веществ химической термодинамики: HO=GO0. Теплоёмкость Ср=8,54 Дж/моль.К. Отличается уникальной тугоплавкостью: ТСУБЛ 3700 ОС. Как металлы, графит электропроводен; отличается также высокой (электронной) теплопроводностью: . 90 Вт/м.К. Уникальна также химическая стойкость графита – по существу. он разрушается только концентрированной серной кислотой и фтором. Недостаток графита – хрупкость. Поэтому в основном используют графитопласты – композиции графита с фенопластами (в основном – фаолитом и бакелитом)
Из графитопластов изготавливают корпуса и лопатки химических насосов; трубы; уплотнительные детали, детали пар скольжения; электроды и корпуса электролизёров; теплообменники для работы в среде паров галогенов и гидрогалогенидов.
КОРРОЗИЯ И АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА ХИМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
КОРРОЗИЯ
Коррозия – явление структурного разрушения конструкционных материалов и элементов технических систем под воздействием комплекса химических, биохимических, физических (электрических, деформационных, термичес-ких, вибрационных, радиационных) факторов окружающей среды – природной или техногенной.
(Очевидно, что явления преднамеренного разрушения к коррозии не относятся).
Коррозия – едва ли не единственное явление, которое в технике считается совершенноым злом, поскольку практически невозможно использовать его в созидательных целях.
Коррозия – явление многообразное и чрезвычайно сложное. Непременным и первостепенным фактором, вызывающим коррозию, являются многообразные химические процессы. Видов и механизмов коррозии чрезвычайно много; в данном курсе будут рассмотрены (увы, крайне поверхностно) только наиболее характерные для химической
аппаратуры.
Типичные виды коррозии
Следует отметить, что коррозия проявляется принципиально в двух формах.
1. Нарушение макроструктуры материала, приводящее к потере прочности.
Сюда можно отнести такие явления как набухание полимеров во многих органических средах; межкристаллитное растрескивание сплавов (в первую очередь, сталей), бетонов и иных микрокристаллических материалов; растрескивание слоистых материалов (пластиков, древесины); водородная хрупкость сталей, вызываемая насыщением сплава гидридами металлов.
Это вид коррозии весьма опасен, поскольку зачастую видимые эффекты разрушения отсутствуют, даже когда прочность материала критически уменьшена.
2. Явное разрушение материала с исчезновением вещества. Этот эффект традиционно определяет как коррозию.
Основные механизмы коррозии.
Наиболее распространены следующие механизмы коррозии.