- •Лекция №1
- •Механизмы теплопереноса
- •Тепловые балансы
- •Тепловое излучение
- •Теплопроводность
- •Теплопроводность плоской стенки
- •Уравнение теплопроводности цилиндрической стенки
- •Лекция №2
- •Конвективный теплообмен
- •Тепловое подобие
- •Теплоотдача при свободном движении жидкости
- •Теплоотдача при вынужденном движении жидкостей
- •Теплоотдача при изменении агрегатного состояния среды
- •Теплоотдача при конденсации пара
- •Теплоотдача при кипении жидкости
- •Коэффициент теплоотдачи при кипени определяется
- •Лекция №3
- •Теплопередача
- •Средняя движущая сила тепловых процессов.
- •Промышленные способы подвода и отвода тепла
- •В иды теплоносителей
- •Греющие теплоносители
- •2) Воздух
- •Лекция №4
- •Теплообменные аппараты (тоа), классификация, конструкционные особенности
- •П ерегородки в межтрубном пространстве
- •К омпоновка труб в корпусе
- •Змеевиковые теплообменники
- •Теплообменники с оребренными трубами
- •Методика теплового расчета
- •I Проектировочный расчет
- •II Уточненный или проверочный расчет
- •III Технико-экономический расчет.
- •IV Выбор оптимального варианта. Лекция №5
- •Основные понятия
- •Виды выпаривания
- •Физическая сущность процесса выпаривания
- •Температура кипения раствора и температурные потери
- •Классификация выпарных аппаратов
- •Выпарные аппараты с естественной циркуляцией
- •Аппараты с принудительной циркуляцией.
- •Лекция №6
- •Принципиальная схема противоточной двух корпусной выпарной установки
- •Противоток
- •Комбинированная схема выпаривания
- •Материальный баланс многокорпусной выпарной установки
- •Расчет выпарного аппарата
- •Уравнение теплового баланса в развернутом виде Расход греющего пара
- •Выбор числа корпусов
- •Вспомогательное оборудование выпарной установки
- •Конденсатор барометрический
- •Модуль 4 массообменные процессы Лекция №7
- •Равновесие массообменных систем
- •Основные законы массопередачи
- •III Закон массопроводности
- •Лекция №8
- •Зависимость между коэффициентами массопередачи и массоотдачи
- •Основное уравнение массопередачи
- •Зависимость между коэффициентами массопередачи и массоотдачи
- •Средняя движущая сила массообменных процессов
- •Подобие массообменных процессов
- •Методы расчета массообменных процессов
- •Расчет диаметра колонны
- •Расчет высоты колонны
- •I Аппараты с непрерывным контактом фаз
- •II Аппараты со ступенчатым контактом фаз
- •Лекция №9
- •Кинетика процесса абсорбции Промышленные схемы абсорбции
- •Требования к абсорбентам
- •Материальный баланс абсорбции
- •Уравнение рабочей линии Противоток
- •Прямоток
- •Кинетика процесса абсорбции
- •Промышленные схемы абсорбции
- •Многоступенчатые схемы абсорбции
- •Лекция №10
- •Конструкции абсорберов
- •Требования к абсорберам
- •Насадочные и тарельчатые колонные аппараты
- •Режимы работы насадочных аппаратов
- •Режимы работы тарельчатых апаратов
- •Расчет абсорберов
- •Определение числа теоретических ступеней (теоретических тарелок)
- •Лекция №11
- •Описание схемы процесса ректификации.
- •Под атмосферным давлением
- •Ректификация – процесс разделения жидких смесей путем многократного противоточного взаимодействия жидкости и пара не находящихся в термодинамическом равновесии.
- •Описание схемы процесса ректификации
- •Тепловой расчет колонны
- •Лекция №13
- •Кинетика экстракции
- •Промышленные схемы экстракции
- •Конструкции экстрактов
- •Расчет экстракторов
- •Способы повышения интенсивности процесса
- •Основы выбора экстрактора
- •Лекция №14 Сушка. Общие сведения.
- •Основные свойства влажного воздуха
- •Лекция №15 Материальный баланс сушки
- •Тепловой баланс конвективных сушилок
- •Форма связи влаги с материалом
- •Сушка с многократным промежуточным подогревом воздуха
- •Сушка с частичным возвратом отработанного воздуха
- •Кинетика процесса сушки
- •Расчет сушилок
- •И нтенсификация процесса
- •Лекция № 16 Кристаллизация
- •Равновесие процесса кристаллизации
- •Кинетика процесса
- •Конструкции аппаратов
- •Лекция № 17
- •2. Основные отличия процессов и аппаратов бт от процессов и аппаратов химтехнологии
- •3. Классификация реакторов по конструктивным признакам и по организации перемешивания
- •4. Характеристика аппаратов с подводом энергии через газовую фазу
- •5. Общая характеристика реакторов с подводом энергии через жидкость
- •6. Общая характеристика реакторов с комбинированным подводом энергии
- •7. Возможности аппаратов колонного типа по выбору и оптимизации режимов ферментации.
- •8. Характеристика секционных колонных аппаратов
- •9. Газлифтный реактор трубчатого тип.
- •10. Аппараты для переработки концентрированных гидролизных сред
- •Лекция № 18 Массообмен в процессах ферментации. Аппаратура для проведения процессов ферментации
- •11. Аэробная очистка сточных вод в природных условиях. Методы. Сооружения.
- •12. Очистка сточных вод в аэротенках
- •14. Реакторы для процессов с использованием иммобилизованных катализаторов
- •15. Гидролиз растительного сырья. Преколяция
- •16. Мембранные методы выделения, концентрирования и обогащения продуктов биосинтеза
- •17. Особенности стерилизации разных субстратов. Горячая и холодная стерилизация
- •18. Аппаратура и способы стерилизации воздуха
Греющие теплоносители
1) Топочные газы, представляют собой газообразные продукты сгорания твердого, жидкого газообразного топлива.
Преимущества: отпадает использование промежуточных теплоносителей, нагрев до 1100°С;
Недостатки: низкий коэффициент теплоотдачи от газа к стенке, сложность поддержания заданной температуры на заданном уровне, неравномерность обогрева теплообменной поверхности, выделяются продукты не полного сгорания, которые осаждаются на теплообменной поверхности, что приводит к увеличению сопротивления, коррозирующего действия, достаточно жесткие условия нагрева, за счет высоких перепадов температур между топочными газами и нагреваемой средой.
2) Электрообогрев. Нагревание осуществляется в электропечах, которые подразделяются на:
электропечи сопротивления (прямого и косвенного действия);
индукционные;
высокочастотные, в которых обогрев, осуществляется током высокой частоты.
Достоинство: Может быть, достигнут любой желаемый температурный режим, который можно легко поддерживать и регулировать.
3) Водяной пар. Самый распространенный промежуточный теплоноситель
Достоинство: высокий коэффициент теплоотдачи, легкость транспортировки на большие расстояния, возможность точного регулирования температуры за счет изменений давлений, доступность, большое количество выделяемого тепла при конденсации.
Этот теплоноситель, возможно, использовать при температуре до 200°С.
Недостатки: водяной пар обладает коррозийной способностью, при росте температуры растет давление.
4) Вода, горячая до 1000С и перегретая до 300-3500С
Достоинство: дешевизна, доступность.
Недостатки: использование перегретой воды требует применения металлоемкой (толстостенной) аппаратуры и довольно сложной арматуры.
5) Высококипящие органические теплоносители (ВОТ). Подразделяются на:
Органические теплоносители глицерин, этиленгликоль, ароматические и не ароматические масла, смеси органических веществ (смесь дифиниловая). Преимущества: температурный диапазон до 350°С, при этом давление не меняется, т.е. остается постоянным; не ядовитые и не токсичные. Недостатки: являются пожаровзрывоопасными; термически не устойчивы (разлагаются на кокс и газы). |
Ионные теплоносители температурный диапазон до 550°С. Преимущества и недостатки, как и у органических веществ. В качестве примера можно привести нитрит-нитратную смесь (40% NaNO2, 7% NaNO3, 53% KNO3)
|
Жидкометаллические теплоносители висмут, Pb, Hg, Na, Li, Sn, кадмий. Преимущества: высокий температурный диапазон до 2000°С (в жидком состоянии): пожаровзрывобезопасные, термически устойчивые. Недостатки: высокое коррозирующее действие; их пары являются высоко – токсичными и ядовитыми. |
ВОТ можно использовать и в паровом состоянии |
||
Хладоагенты
1) Вода является самым распространенным хладоагентом:
артезианская 8-120С;
открытый водоем 4-250С;
оборотная 300С.
Достоинства: доступность, дешевизна, термически устойчива.
Недостатки: коррозионная активность, температурный диапазон зависит от климатических и временных условий.
