Тема 1.7. Процессы и аппараты химического производства

Процессы и аппараты химического производства. Технологические схемы.

Классификация процессов химической технологии в соответствии с законами, лежащими в их основе. Основные конструкционные материалы для химической аппаратуры. Механическая надежность, долговечность, конструкционное совершенство. Общие сведения о коррозии. Скорость коррозии. Глубинный показатель.

Технологические схемы. Общие принципы создания технологических схем. Оборудование технологических схем. Подбор оборудования.

Гидравлика. Гидростатика. Оборудование для перемещения жидкостей.

Что изучает гидравлика? Плотность, удельный вес, вязкость. Что изучает гидростатика? Гидростатическое давление. Материальный баланс потока жидкости. Уравнение Бернулли. Энергетический баланс потока жидкости. Режимы течения жидкости. Число Рейнольдса.

Что изучает гидродинамика? Уравнение неразрывности потока жидкости.. Измерение расходов жидкостей. Соединение трубопроводов.

Перемещение жидкостей и газов. Насосы и компрессоры.

Машины для перемещения жидкостей. Виды насосов. Мощность, производительность насосов. Порядок эксплуатации насосов. Пуск и остановка насосов.

Машины для сжатия и перемещения газов. Степень сжатия. Типы компрессорных машин в зависимости от степени сжатия.

Разделение газовых и жидких неоднородных систем.

Жидкие и газовые неоднородные смеси. Классификация неоднородных систем в зависимости от физического состояния фаз. Способы разделения газовых и жидких неоднородных систем. Осаждение, фильтрация, центрифугирование, мокрое разделение, электроочистка.

Уравнение материального баланса разделения двухфазных неоднородных систем.

Разделение газовых систем (газ- твердое вещество). Отстойный газоход. Рукавный фильтр. Циклоны. Конструкции газовых фильтров. Электрофильтры.

Перемешивание материалов. Смешение твердых материалов.

Перемешивание материалов. Способы перемешивания жидких сред. Типы механических мешалок.

Смешение твердых материалов. Классификация процессов измельчения по размерам частиц. Степень измельчения. Щековые и конические дробилки. Ударные дробилки, валки, бегуны. Шаровые, пневматические, вибрационные, струйные, коллоидные мельницы. Дозирование твердых материалов. Ленточные, пластинчатые, скребковые, винтовые транспортеры. Пневматический транспорт и вибротранспорт.

Теплопередача в химической аппаратуре. Нагревание, охлаждение и конденсация.

Подвод и отвод тепла в химических процессах. Теплопередача в химической аппаратуре. Нагревание, охлаждение и конденсация. Уравнение теплового баланса. Движущая сила тепловых процессов.

Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Передача теплоты конвекцией. Закон Ньютона. Коэффициент теплоотдачи.

Тепловое излучение. Закон Стефана-Больцмана.

Способы передачи тепла. Основы теплопередачи при переменных температурах теплоносителей. Способы нагревания. Охлаждение и конденсация.

Конструкции теплообменных аппаратов. Теплоносители. Нагревание водяным паром. Глухой пар, острый пар.

Массообменные процессы. Выпаривание

Основы массообменных процессов. Абсорбция, экстракция, перегонка и ректификация. Понятие о диффузии и массообмене. Понятие о равновесии фаз. Движущая сила диффузии. Общее уравнение массопередачи.

Назначение, сущность и методы выпаривания. Однокорпусная выпарная установка. Многокорпусное выпаривание. Материальный баланс. Конструкция выпарных аппаратов.

Абсорбция, адсорбция, сушка.

Абсорбция. Общая характеристика процесса. Схемы абсорбционных установок. Ознакомление с различными типами абсорберов.

Адсорбция. Общая характеристика процесса адсорбции. Схемы адсорбционных установок. Ознакомление с конструкциями адсорберов.

Сушка. Виды сушки. Материальный баланс сушки. Скорость сушки. Барабанные сушилки. Вакуумные сушилки. Интенсификация процесса сушки.

Перегонка и ректификация

Понятие о процессе перегонки. Простая перегонка и ее разновидности. Процесс ректификации. Материальный баланс. Ректификационные установки периодического и непрерывного действия. Ректификационные колонны. Пуск и остановка ректификационных колонн. Параллельная и последовательная работа колонн.