методичка по ПАХТ для курсовой

Теплообменные ПАХТ

Тема 11. Теплообмен. Кондуктивный теплообмен в плоской и цилиндрической стенке, их термические сопротивления. Конвективный теплообмен: гидродинамический и тепловой пограничне слои (ламинарный и турбулентный) на плоской пластине; теплообмен в трубах, участки гидродинамической и тепловой стабилизации, стабилизированный теплообмен при ламинарном и турбулентном режимах течения; физическое моделирование конвективного теплообмена (теплообмен с телами сложной формы, влияние на теплообмен изменения теплофизических характеристик теплоносителя, теплообмен при изменении фазового состояния теплоносителя); теплообмен излучением; нестационарный теплообмен. Оптимизация и интенсификация

теплообмена.

Тема 12. Промышленные способы передачи тепла.

Виды теплоносителей. Классификация и конструкции

теплообменников. Методика расчета теплообменника.

Тема 13. Выпаривание. Способы выпаривания. Классификация и конструкции выпарных аппаратов. Схемы многокорпусных выпарных установок. Материальный и тепловой балансы выпарной установки. Температурные потери. Способы распределения полезной разности температур по корпусам. Методика расчета многокорпусной выпарной установки.

Массообменные ПАХТ

Тема 14. Массообмен. Фазовые равновесия. Уравнения материального баланса, рабочих и равновесных линий. Модификации уравнений массопередачи: основное уравнение массопередачи, объемные коэффициенты массоотдачи и

11

массопередачи, число и высота единиц переноса. Аналогия тепло – и массообмена. Упрощенные модели массоотдачи: пленочная, турбулентного диффузионного пограничного слоя Ландау-Левича, проницания и обновления поверхности. Основы классификации и расчета массообменных аппаратов. Технологический расчет аппаратов с непрерывным контактом фаз. Специфика расчета аппаратов со ступенчатым контактом фаз, теоретические тарелки, эффективность по Мэрфри, аналитический и графический способы определения числа

тарело.

Тема 15. Абсорбция. Особенности равновесия и массопередачи в процессе абсорбции. Схемы процесса абсорбции. Минимальный и оптимальный расходы абсорбента. Десорбция. Устройство и принципы работы абсорберов.

Тема 16. Перегонка. Равновесие в двухкомпонентных парожидкостных системах. Простая перегонка (дистилляция): однократная, многократная, фракционная, с дефлегмацией. Непрерывная ректификация: схема установки, материальный баланс, рабочие линии, тепловой баланс, выбор флегмового

числа, особенности расчета. Периодическая ректификаци. Тема 17. Экстракция. Способы бинарной экстракции.

Одноступенчатая экстракция. Многоступенчатая перекрестная и противоточная экстракция. Непрерывная противоточная экстракция. Классификация и конструкции экстракторов.

Тема 18. Массобмен между (жидкостью газом или паром) и твердым телом**. Массоперенос во внешней фазе.

Массоперенос в твердой фазе. Элементарные процессы массопереноса в пористых телах. Уравнение массопроводности. Дифференциальное уравнение массопроводности. Уравнение

массопередачи для систем с участием твердого тела.

Тема 18. Сушка**. Общие сведения, виды сушки. Параметры влажного воздуха, диаграмма состояния, изображение процессов. Равновесие при сушке, формы связи

12

влаги с материалом. Материальный и тепловой баланс, линия реальной сушки. Кинетика процесса. Классификация и

конструкции сушилок.

Тема 19. Адсорбция**. Общие сведения. Равновесие при адсорбции. Кинетика процесса, схемы и стадии процесса адсорбции. Классификация и конструкции адсорберов.

Ионообмен.

Тема 20. Кристаллизация**. Общие сведения.

Равновесие в системе кристалл – раствор. Кинетика процесса.

Конструкции кристаллизаторов.

Тема 21. Мембранные процессы**. Общие сведения.

Типы мембран. Механизм и кинетика мембранных процессов. Конструкции мембранных аппаратов.

Примечание. Раздел, отмеченный одной звездочкой (*) предназначен для изучения студентами направления 151000 – «Технологические машины и оборудование». Темы, отмеченные двумя звездочками (**), рассматриваются при изучении дисциплины студентами всех направлений, кроме направления 240100 - «Химическая технология».

13

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Цели лабораторного практикума заключаются в следующем:

1.Закрепление и углубление знаний по теории основных процессов химической технологии.

2.Приобретение и совершенствование навыков экспериментальных исследований. Освоение методов обработки опытных данных.

3.Изучение устройств, принципов действия, режимов работы аппаратов на примерах модельных установок.

4.Ознакомление с оборудованием и измерительными приборами, а также с организацией и методикой проведения экспериментов.

№

Название лабораторных работ

п/п

1Определение режима течения воды в цилиндрической трубе круглого сечения

2Изучение структуры потоков в аппаратах и ее влияния на процесс теплопередачи, ч. 1

3Измерение давления и вакуума в покоящейся жидкости

4Экспериментальная демонстрация уравнения Бернулли

5Измерение расхода воды с помощью диафрагмы

6Определение потерь напора в запорных устройствах

7Определение потерь напора в прямой цилиндрической трубе

14

Количество и конкретные названия лабораторных работ устанавливается в соответствии с учебным планом ведущим лектором потока.

15

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Цель выполнения курсового проекта – научиться рассчитывать и проектировать типовые аппараты химической технологии, оформлять проектную документацию, составлять технологические и функциональные схемы установок.

Курсовой проект по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии» выполняется и оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД на технический проект (ГОСТ–2.120–73) и состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка содержит технологический, конструктивный, гидравлический и механический расчеты аппарата /6/.

Графическая часть проекта включает в себя технологическую функциональную схему установки (формат А2 или А3), чертеж общего вида аппарата (формат А1) /6/.

16

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. - 12-е изд., стереотип.-

М.: Альянс, 2006. - 750с.

2.Дытнерский, Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов: в 2 ч. / Ю. И. Дытнерский.-М.:

Химия, 2002.

3.Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии/ К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков – М.: Альянс, 2006. - 576с.

4.Лабораторный практикум по процессам и аппаратам химической технологии: учебное пособие / под ред. проф. Г.С.Дьяконова. - Казань: изд-во КГТУ, 2007.- 236с.

5.Основные процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие по проектированию / под ред. Ю.И. Дытнерского. - 3-е изд. стереотип. – М.: ООО ИД

«Альянс», 2007.- 496с.

6.Выполнение и оформление курсового проекта по процессам и аппаратам химической технологии: методическое указания / сост. О.В. Маминов [и др.].; Казан. гос. технолог. ун-

т. - Казань, 2002. – 40 с.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА*

1*. Гельперин, Н.П. Основные процессы и аппараты химической технологии / Н.П. Гельперин. - М.: Химия, 1981. - 812с.

2*. Берд, Г. Явления переноса / Г. Берд, В. Стьюард, Е. Лайтфут - М.: Химия, 1974. - 668с.

3*. Коган, В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии / В.Б. Коган. - Л.: Химия, 1977. - 592 с.

17

4*. Разинов, А.И. Теоретические основы процессов химической технологии: учебное пособие / А.И. Разинов, О.В. Маминов, Г.С. Дьяконов. – Казань: изд-во КГТУ, 2005. – 362 с.

5*. Разинов, А.И. Гидромеханические и теплообменные процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие / А.И. Разинов, О.В. Маминов, Г.С. Дьяконов. – Казань: изд-во КГТУ, 2007. – 212 с.

6*. Масштабный переход в химической технологии / под ред. А.М. Розена. - М.: Химия, 1980. - 320 с.

7*. Романков, П.Г. Гидромеханические процессы химической технологии / П.Г. Романков, М.И.Курочкин. - Л.:

Химия, 1982. - 282 с.

8*. Романков, П.Г. Теплообменные процессы химической технологии / П.Г.Романков, В.Ф. Фролов. - Л.: Химия, 1982. - 288 с.

9*. Таубман, Е.И. Выпаривание / Е.И. Таубман. - М.:

Химия, 1982. - 328 с.

10*. Шервуд, Т. Массопередача / Т.Шервуд, Р.Л. Пигфорд,

У.Уилки. - М.: Химия, 1982. - 698 с.

11*Рамм, В.М. Абсорбция газов / В.М. Рамм. - М.: Химия, 1976. - 655 с.

12*. Александров, И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты / И.А. Александров. - М.: Химия, 1978. - 280 с.

13*. Романков, П.Г. Массообменные процессы химической технологии (системы с дисперсной твердой фазой) / П.Г. Романков, В.Ф. Фролов. - Л.: Химия, 1990. - 383 с.

14*. Кафаров, В.В. Основы массопередачи / В.В. Кафаров. -

М.: Высш. школа, 1979. - 439 с.

15*. Ягодин, Г.А. Основы жидкостной экстракции / Г.А. Ягодин, С.З. Каган. - М.: Химия, 1981. - 400 с.

16*. Гельперин, Н.И. Основы техники кристаллизации расплавов /Н.И.Гельперин, Г.А.Носов. - М.: Химия, 1975.- 351 с.

18

17*. Кельцев, Н.В. Основы адсорбционной техники / Н.В.

Кельцев. - М.: Химия, 1984. - 592 с.

18*. Сажин, Б.С. Основы техники сушки / Б.С.Сажин. - М.:

Химия, 1984. - 365 с.

19*. Фролов, В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов / В.Ф.Фролов. - Л.: Химия, 1987. - 208 с.

20*. Аксельруд, Г.А. Растворение твердых веществ / Г.А. Аксельруд, А.Д. Молчанов. - М.: Химия, 1981. - 484 с.

21*. Дытнерский, Ю.И. Баромембранные процессы / Ю.И. Дытнерский. - М.: Химия, 1986. - 272 с.

22*. Хванг, С.Т. Мембранные процессы разделения / С.Т. Хванг, К. Каммермейер. - М.: Химия, 1981. - 484 с.

23*. Машины и аппараты химических производств. Основы теории и расчета / под ред. И.И. Чернобыльского. - М.:

Машгиз, 1961. - 403 с.

24*. Соколов, В.Н. Машины и аппараты химических производств / В.Н. Соколов.- Л.: Машиностроение, 1982.- 384 с.

25*. Протодьяконов, И.О. Гидромеханические основы процессов химической технологии / И.О. Протодьяконов, Чесноков Ю.Г. - Л.: Химия, 1987.- 358 с.

26*. Руководство к практическим занятиям в лаборатории процессов и аппаратов химической технологии / под ред. П.Г. Романкова. - Л.: Химия, 1990. - 259 с.

27*. Справочник по теплообменникам: пер. с англ.: в 2 т. / под ред. Б.С. Петухова. - М.: Энергоиздат, 1987.

28*. Лащинский, А.А. Основы конструирования и расчеты химической аппаратуры: справочник. / А.А. Лащинский, А.Г. Толчинский. - Л.:Машиностроение, 1970. - 752 с.

29*. Домашнев, А.Д. Конструирование и расчет химических аппаратов / А.Д. Домашнев. - М.: Машгиз, 1961. - 624 с.

19

30*. Рид, Р. Свойства газов и жидкостей: справочное пособие: пер. с англ. / Р.Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд, под ред. Б.И. Соколова. - Л.: Химия, 1982.-592с.

31*. Перри, Дж. Г. Справочник инженера-химика: в 2 т. / Дж. Г.Перри. - Л.: Химия, 1969.

32*. Коган, В.Б. Равновесие между жидкостью и паром/ В.Б. Коган и др. - Л.: Машиностроение, 1981, - 231 с.

33*. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам паров и жидкостей / Н.Б.Варгафтик. – М.: Физматгиз, 1963. – 350 с.

34*. Еникеева, Н.И. Процессы и аппараты химической технологии: методическое пособие / Н.И. Еникеева, Н.И. Зубарева, Э.Р. Сайфутдинова. – Казань, КГТУ, 2010. - 38 с.

35*. Сосновский, В.И. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Часть 1. Абсорбция газов: учебное пособие / В.И. Сосновский, С.В. Степанова, Н.Б. Сосновская. – Казань,

КГТУ, 2009. - 116 с.

36*. Зиннатуллин, Н.Х. Методы и аппараты разделения двухфазных систем: учебное пособие / Н.Х. Зиннатуллин и др. - Казань, КГТУ, 1999. - 84 с.

37*. Контрольные задания и методические указания к расчету основных параметров насосной установки / сост. Н.Х. Зиннатуллин [и др.]; Каз. химико-технолог. ин-т. - Казань, 1988. - 24 с.

38*. Маркировка и условные обозначения насосов и элементов гидравлических сетей: методические указания / сост. Б.Ф. Степочкин [и др.]; Каз. химико-технолог. ин-т. - Казань, 1986. - 16 с.

39*. Зайцев, И.Д. Физико-химические свойства бинарных и многокомпонентных растворов неорганических веществ / И.Д. Зайцев, Г.Г.Асеев. - М.:Химия, 1988.-416 с.

40*. Проектирование оптимальной ректификационной установки периодического действия с ситчатыми тарелками:

20