Николаев Г.И. - Процессы и аппараты химической технологии. Рабочая программа, методические указания и контрольные задания (1093596), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Общая схема вакуум-выпарной установки с вспомогательным оборудованием. Назначение барометрического конденсатора и вакуум-насоса. Влияние накипи на производительность выпарного аппарата. Повышение коэффициента теплопередачи за счет организованной циркуляции раствора.Материальный и тепловой былансы выпарной установки. Расход греющего пара.Непрерывное и периодическое выпаривание в однокорпусных выпарных аппаратах.Понижение упругости паров над растворами (температурная депрессия).
Влияние гидроста-тического давления. Гидравлическое сопротивление паропроводов вторичного пара. Расчеттемпературы кипения раствора. Общая и полезная разности температур.Многокорпусное выпаривание. Методы повышения экономичности процесса выпаривания. Типовые схемы многокорпусных выпарных аппаратов: прямоточный и противоточный с параллельным питанием корпусов, их сравнительная характеристика. Использованиевторичного пара.Методы расчета многокорпусной выпарной установки. Распределение нагрузки покорпусам. Тепловой баланс многокорпусной выпарной установки. Определение поверхностинагрева отдельных корпусов.
Распределение полезной разности температур. Оптимальноечисло корпусов. Конструкции выпарных аппаратов. Выпарные аппараты с естественной ипринудительной циркуляцией раствора. Пленочные выпарные аппараты.Выпаривание с тепловым насосом. Схема установки. Изображение процесса на диаграмме “T – S”. Расход пара и электроэнергии на выпаривание. Область применения.Литература: /1/, /2/, /3/, /4/.III.Диффузионные процессы.Тема 1. Массопередача.Общая характеристика диффузионных процессов. Типовые случаи массообмена.Статика процесса. Фазовые равновесия. Построение диаграмм фазового равновесия.Уравнение линии рабочих концентраций.Кинетика процесса.
Молекулярная диффузия. Турбулентный перенос. Движущая силадиффузионных процессов. Общее уравнение массопередачи. Уравнение массопередачи длянасадочных диффузионных аппаратов. Общее число единиц переноса. Ступени измененияконцентраций. Графический расчет тарельчатых аппаратов.Дифференциальное уравнение конвективного переноса веществ.
Подобие диффузионных процессов. Критериальные уравнения.Тема 2. Перегонка и ректификация.Перегонка с водяным паром. Определение температуры перегонки. Расход пара. Степень насыщения водяного пара парами перегоняемого вещества.Перегонка под вакуумом.Простая перегонка. Материальный баланс.Ректификация.
Периодическая и непрерывная ректификация. Уравнения линий рабочих концентраций для укрепляющей и исчерпывающей частей колонны. Построение линийрабочих концентраций. Число ступеней изменения концентраций. Зависимости между количеством флегмы, числом тарелок, расходом греющего пара и производительностью колонны.Определение основных размеров тарельчатых ректификационных колонн. Метод расчета ректификационных колонн.
Метод расчета ректификационных колонн при помощи тепловой диаграммы. Тепловой баланс ректификационной колонны.Оптимальный гидродинамический режим работы насадочных колонн. Определениеосновных размеров насадочных ректификационных колонн.Конструкции ректификационных колонн. Тарельчатые колонны. Колпачковые и сетчатые тарелки. Центробежные пленочные ректификационные аппараты.
Насадочные колонны.Гидравлическое сопротивление колонных аппаратов.Специальные методы перегонки. Молекулярная дистилляция. Экстрактивная и азеотропная ректификации.Понятие о ректификации многокомпонентных смесей.Тема 3. Абсорбция.Общие характеристики процесса. Выбор абсорбента.Материальный баланс абсорбера. Удельный расход абсорбента. Влияние температурыи давления на процесс абсорбции. Расчет абсорберов для определения их геометрическихпараметров: диаметра и высоты. Конструкции абсорберов.Специальные способы абсорбции при поглощении кислорода питательной средой.Массопередача кислорода.
Барботаж газа. Влияние перемешивания на барботаж. Влияниедвижущей силы на скорость абсорбции кислорода.Тема 4. Пенообразование и пеногашение.Роль пенообразования. Коллоидно-химические основы пенообразования. Кинетикапенообразования. Пеногашение. Брызгоунос.Тема 5. Экстрагирование.Общая характеристика процесса. Области применения экстракций. Экстрагированиеиз растворов. Принципы выбора растворителя.
Фазовое равновесие. Диаграммы равновесия.Экстракция с перекрестным током. Противоточная экстракция. Понятие об экстракции с возвратом и двумя растворителями.Графические методы расчета экстракционных аппаратов. Кинетика процессов экстракции в системе жидкость-жидкость.Типы экстракторов для жидкостной экстракции и их сравнительная характеристика.Особенности процесса экстрагирования из твердых тел. Тип и конструкции экстракторов для извлечения веществ из твердых тел.Тема 6. Адсорбция.Общая характеристика процесса адсорбции и области применения.
Статическая и динамическая активность адсорбентов. Изотермы адсорбции. Скорость адсорбции. Адсорбцияво взвешенном и текущем слое. Промышленные адсорбенты и их характеристика. Конструкции адсорберов и схемы адсорбционных установок периодического и непрерывного действия. Адсорберы со взвешенным и текущим слоем адсорбента.Тема 7. Сушка.Общая характеристика процесса. Состояние влаги в материале. Основные методысушки.Сушка воздухом и топочными газами. Общая схема установки.Статика сушки. Основные параметры влажного воздуха «I-x» диаграммы Рамзина.Материальный и тепловой балансы воздушной сушилки. Удельные расходы воздуха итепла. Изображение и анализ основных вариантов сушильного процесса для теоретической идействительной сушилки на диаграмме Рамзина.
Температура мокрого термометра и точкаросы. Сушильный потенциал и его выражения.Кинетика сушки. Механизм процесса сушки. Опытные кривые сушки. Критическоевлагосодержание. Периоды постоянной и падающей скорости процесса сушки. Расчетныеуравнения процесса сушки.Конструкция сушилок. Камерные сушилки. Сушилки непрерывного действия: туннельные, ленточные, барабанные, пневматические со взвешенным слоем, распылительные,вальцовые и петлевые.Сушка под вакуумом.
Схема вакуум-сушильной установки. Преимущества и недостатки сушки под вакуумом. Конструкции вакуум-сушилок.Сушка инфракрасными лучами. Сушка токами высокой частоты. Сублимационнаясушка.Литература: /1/, /2/, /3/, /4/.Контрольное задание 1НомервариантаНомервопроса123456789101921314092022324181723334271824334361525344451626354541327364631428374721129384810112303949Контрольные вопросы.1.
Некоторые физические свойства жидкостей. Плотность и удельный вес. Гидростатическое давление. Вязкость.2. Гидростатика. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера.3. Основное уравнение гидростатики.4. Некоторые практические приложения основного уравнения гидростатики: сообщающиеся сосуды, гидрозатвор, закон Паскаля и Архимеда, гидростатические машины, пневматическое измерение количества жидкости в резервуарах.5. Приборы, измеряющие гидростатическое давление: пьезометры, U - образники, микроманометры, механические манометры, вакууметры.6.
Атмосферное, избыточное и абсолютное давления. Вакуум. Какое давление фиксируетмеханический манометр.7. Гидродинамика. Основные характеристики движения жидкостей: скорость и расход жидкости, гидравлический радиус и эквивалентный диаметр, установившийся и неустановившийся потоки.8. Режимы движения жидкости. Число Рейнольдса. Профиль скоростей при ламинарном итурбулентном движении жидкости по трубопроводу.9.
Дифференциальные уравнения движения Эйлера. Уравнение неразрывности (сплошности) потока.10. Уравнение Бернулли элементарной струйки идеальной жидкости.11. Уравнение Бернулли целого потока реальной жидкости.12. Некоторые практические приложения уравнения Бернулли: пневмометрическая трубкаПито-Прандтля, мерная диаграмма, трубка Вентури, истечение жидкостей из сосуда.13. Потери энергии по длине трубопровода и на местные сопротивления. Уравнение Вейсбаха-Дарси.
Коэффициент Дарси. Формула Альштуля.14. Зависимость коэффициента сопротивления по длине трубопровода λ (коэффициента Дарси) от скорости (от числа Рейнольдса). Понятие гладких труб.15. Гидравлический расчет трубопроводов: при различных диаметрах трубопровода, параллельном соединении трубопроводов, разветвлении для длинных и коротких трубопроводов.16. Перемещение жидкостей. Классификация лопастных машин.17. Центробежные насосы. Уравнение центробежного насоса. Характеристики центробежного насоса.18. Основные параметры насосов. Напор насоса. Высота всасывания. Явление кавитации внасосах. Коэффициент быстроходности центробежного насоса.19.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
