Контрольные вопросы

1. Значение нефтегазоперерабатывающей и нефтехимической промышленности в экономике Российской Федерации.

2. В чем заключается сущность и задачи дисциплины.

3. Перечислите на какие группы подразделяются процессы химической технологии в зависимости от закономерностей, характеризующих процессы.

4. Каким образом условно обозначают паровой, жидкостной и парожидкостной потоки?

5. Какими закономерностями характеризуются, и в каких аппаратах проводятся гидромеханические процессы?

6. Какими закономерностями характеризуются, и в каких аппаратах проводятся тепловые процессы?

7. Какими закономерностями характеризуются, и в каких аппаратах проводятся химические процессы?

8. По какой схеме разрабатывают большинство технологических установок, применяющих химические процессы?

9. Какие процессы относят к механическим процессы?

10. Дайте понятие: измельчение и классификация. Виды процессов.

11. Между какими фазами протекают массообменные процессы, чем характеризуются, в каких аппаратах проводятся?

12. Проведите классификацию процессов по принципу организации работ?

13. Какие процессы относят к непрерывным процессам? Приведите примеры и поясните?

14. Какие процессы относят к периодическим процессам? Приведите примеры и поясните?

15. Какие процессы относят к дискретным процессам? Приведите примеры и поясните?

16. На основании, каких законов составляется материальный и тепловой баланс?

17. В чем отличие между реальным и идеальным тепловым балансом?

Домашнее задание 1.

Учить конспект лекций, для каждого типа процессов выявить и прописать на листе формата А₄ примеры применения в быту и окружающей природе и т.д. Домашнее задание целесообразно оформить в виде организационной диаграммы.

Процессы химической технологии в быту

В зависимости от закономерностей

По принципу организации работ

гидромеханические

дискретные

тепловые

холодильник

непрерывные

механические

Варка пельменей

периодические

массоообменные

химические

рисунок 7

Содержание урока 2

Дидактические единицы: Кинетика и статика процесса. Общие методы расчёта химического оборудования. Системы размерностей и их взаимосвязь.

1. Общие принципы расчета химического оборудования.

Чтобы охарактеризовать тот или иной технологический процесс, составляют материальный и энергетический балансы. Составление материального баланса производят при проектировании новых производств, а также для анализа работы существующих.

Как мы уже говорили для характеристики технологического процесса применяют: материальный и тепловой баланс.

в) статика процесса.

Любой процесс протекает до тех пор, пока не установится состояние его равновесия. Так, жидкость перетекает из сосуда с более высоким уровнем ее в сосуд с более низким уровнем до тех пор, пока уровни жидкости в обоих сосудах не сравняются. Тепло передается от более нагретого тела к менее нагретому до тех пор, пока температура обоих тел не станет одинаковой. Соль растворяется в воде до тех пор, пока раствор не станет насыщенным. Подобных примеров можно привести бесчисленное множество. Условия равновесия характеризуют так называемую статику процесса и показывают пределы, до которых может протекать данный процесс.

Условия равновесия выражаются разными законами; к ним относятся второй закон термодинамики и законы, характеризующие соотношение между концентрациями компонента в различных фазах системы.

г) кинетика процесса.

Если какая-либо система не находится в состоянии равновесия, то обязательно возникает процесс, стремящийся привести эту систему к равновесию. При этом обычно скорость процесса тем больше, чем больше отклонение системы от состояния равновесия. Отклонение системы от состояния равновесия выражает, таким образом, движущую силу процесса. Следовательно, чем больше движущая сила, тем больше скорость процесса. По мере приближения к равновесию движущая сила и скорость процесса уменьшаются, достигая нуля в состоянии равновесия. Вблизи состояния равновесия скорость процесса скорость мала и продолжает уменьшаться при приближении к равновесию, поэтому для его достижения требуется бесконечно большое время. Однако обычно может быть сравнительно быстро достигнуто состояние, столь близкое к равновесию, что практически его можно рассматривать как равновесное.

Для практических расчетов весьма важно знать скорость процесса в различных его стадиях, или так называемую кинетику процесса. Во многих случаях скорость процесса пропорциональна движущей силе. Такая простая зависимость наблюдается при фильтровании, при передаче тепла путем теплопроводности и конвекции, в процессах массопередачи. В этих случаях уравнение скорости процесса имеет следующий вид:

[0.3]

где N – количество вещества или тепла, передаваемое через поверхность F за время ;

К — коэффициент пропорциональности (коэффициент скорости процесса);

— движущая сила процесса.

В тепловых процессах через F обозначают поверхность теплообмена, т. е. поверхность, через которую передается тепло, в процессах массопередачи F — поверхность соприкосновения фаз.

Левая часть уравнения (0.3) представляет собой скорость процесса. Коэффициент скорости процесса К обычно находят из опыта, расчётное определение его в ряде случаев представляет значительные трудности.