Глава XII. Экстракция 560

A. Основные понятия и определения 560

Б. Жидкостная экстракция 562

2. Устройство и принцип действия экстракторов 562

3. Одноступенчатая экстракция из двухкомпонентных растворов 569

4. Многоступенчатая экстракция из двухкомпонентных растворов 572

5. Экстракция из многокомпонентных растворов 583

6. Экстракция двумя экстрагентами 587

7. Выбор и регенерация экстрагентов 589

8. Основные размеры экстракционных аппаратов 591

B. Экстракция из твердых веществ 598

2. Растворение твердых веществ в жидкостях 598

3. Экстракция отдельных компонентов из твердых веществ (выщела­чивание) 604

Глава XIII. Адсорбция ................. 612

A. Основные понятия и определения 612

Б. Промышленные адсорбенты и их основные характеристики .... 614

B. Разделение газовых смесей и растворов 619

Г. Десорбция 621

Д. Устройство и принцип действия адсорбционных аппаратов .... 623

Е. Динамика периодической адсорбции 625

Ж. Непрерывная адсорбция 630.

3. Динамика адсорбции смеси паров 632

И. Процессы ионообмеиа 633

Глава XIV. Сушка 637

A. Общие сведения 637

Б. Конвективная сушка влажных материалов 638

2. Устройство и принцип действия конвективных сушилок. . . . 638

3. Физические свойства влажного вогдуха. Диаграмма l—d . . . 649

4. Материальные балансы сушильных установок. Расход теплоно­сителей 652

5. Тепловые балансы сушильных установок непрерывного дей­ствия 653

6. Основы кинетики процесса конвективной сушки 664

B. Контактные и терморадиациониые сушилки 669

Г. Сушка в поле токов высокой частоты 675

Д. Сублимационные сушилки 676

Глава XV. Кристаллизация

A. Общие сведения ^78

Б. Кристаллизация из растворов Ь7»

2. Растворимость твердых веществ °/9

3. Зарождение кристаллов 6м

4. Рост кристаллов 6°5

5. Технологические методы кристаллизации

6. Аппараты для кристаллизации (кристаллизаторы) 693

7. Материальные и тепловые балансы кристаллизаторов 699

B. Кристаллизация расплавов '0*

2. Фазовое равновесие при переходе из жидкого состояния в кри-сталлическое 702

3. Отверждение расплавов /04

4. Однократная фракционная кристаллизация 710

5. Многоступенчатая перекристаллизация ¹ 713

6. Многоступенчатая противоточпая кристаллизация 715

7. Направленная кристаллизация 718

8. Зоиная плавка 720

9. Экстрактивная кристаллизация 'j*

10. Аддуктивная кристаллизация 723

^{10. Сочетание процессов кристаллизации и ректификации .... 724}

Глава XVII. Измельчение твердых материалов н нх классификация ... 756

A. Основные понятия и определения 756

Б. Измельчающие машины раскалывающего и разламывающего действия

2. Щековые дробилки 759

3. Конусные дробилки 759

4. Двухвалковые зубчатые дробилки 770

B. Измельчающие машины раздавливающего действия 772

2. Гладковалковые дробилки 772

3. Ролико-кольцевые вертикальные дробилки 774

Г. Измельчающие машины истирающе-раздавливающего действия ... 775

2. Бегуны 775

3. Шаро-кольцевые мельницы 778

Д. Измельчающие машины ударного действия 779

2. Молотковые машины 779

3. Дезинтеграторы и дисмембраторы 780

4. Барабанные мельницы 782

5. Газоструйные мельницы • • 787

Е. Измельчающие машины ударно-истирающего действия 788

Ж. Коллоидные мельницы 789

3. Разделение сыпучих материалов на фракции 790

2. Качающиеся плоские грохоты 790

3. Гирационные плоские грохоты 793

4. Вибрационные грохоты 795

5. Барабанные грохоты 797

6. Разделение сыпучих материалов под действием гравитационно-инерционных сил , . 800

7. Разделение сыпучих материалов под действием гравитационно-центробежных сил 802

Литература 804

Предметный указатель 806

Предисловие

Посвящаю светлой памяти моей жены Р. Я. Гельпериной

S

Современная химическая промышленность насчитывает мно­жество разнообразных производств, часто сильно различающихся химической природой и физическими свойствами исходных ве­ществ, промежуточных и конечных продуктов, а также характе­ром и условиями протекания технологических процессов. Не­смотря на перечисленные различия, число элементарных процессов, повторяющихся в разных сочетаниях во всех химических производствах, едва достигает двадцати. Из этого ограниченного числа элементарных процессов или из некоторой их части, но в различной последовательности и при разных рабо­чих условиях строится технология любого химического произ­водства. Изучение закономерностей указанных элементарных про­цессов, методов их рационального аппаратурно-технологического оформления и инженерного расчета составляет предмет курса «Основные процессы и аппараты химической технологии».

По целевому назначению и занимаемому месту в учебных пла­нах химико-технологических вузов настоящий курс логически связывает между собой общенаучные, общехимические, обще­инженерные дисциплины и отраслевые курсы специальной техно­логии. Такая роль этого курса в формировании инженеров хи­миков-технологов широкого профиля была определена еще в конце прошлого века нашими отечественными учеными, а в двадцатых годах текущего столетия — учеными зарубежных стран. Курс был основан профессором Петербургского технологического ин­ститута А. К. Крупским (девяностые годы XIX в.) и получил зна­чительное развитие благодаря трудам профессора Московского высшего технического училища И. А. Тищенко (десятые годы XX в.).

Однако только после Великой Октябрьской социалистической революции дисциплина «Основные процессы и аппараты химиче­ской технологии» превратилась в стройную и разветвленную науку о рациональных методах аппаратурно-технологического оформления химических производств. В результате успешного

сочетания педагогической деятельности с глубокой и разносторон­ней научно-исследовательской работой в высших учебных заведе­ниях страны сформировались оригинальные школы, по-разному подходящие к методическому построению курса и определению его объема. Созданные до сих пор учебники и учебные пособия (написанные А. Г. Касаткиным, А. И. Плановским, П. И. Ни­колаевым и др.) отличаются друг от друга в значительной мере еще по той причине, что авторы, естественно, стремились подчи­нить их доминирующему профилю соответствующих вузов.

В основу данного пособия положены лекции, читаемые авто­ром на протяжении многих лет в Московском институте тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова. Согласно профилю института, готовящего инженеров химиков-технологов, и вслед­ствие ограниченного объема книги, конструкции машин и аппа­ратов приведены здесь схематично. В стенах института этот про­бел восполняется частично на практических занятиях, но глав­ным образом — при выполнении курсовых проектов. Наконец, следуя действующей программе, пособие не содержит раздела, посвященного химическим реакторам; изучение последних со­средоточено большей частью в отраслевых курсах специальной технологии.

За последние два-три десятилетия отдельные разделы нашей дисциплины сильно возросли в объеме, а некоторые из них пре­вратились в самостоятельные предметы. Это очень усложнило преподавание курса основных процессов и аппаратов химической технологии и в еще большей степени — написание компактного учебника. Учитывая, кроме того, неисчерпаемые возможности ме­тодического совершенствования любой учебной дисциплины, автор не исключает наличия в книге тех или иных недостатков. Поэтому он с благодарностью примет все критические замечания читателей.

Автор