ПАХТ ч.1
Предмет и задачи курса. Прямая и обратная задача проектирования оборудования.
Классификация основных процессов химической технологии. Стационарные и нестационарные процессы. Непрерывные и периодические процессы.
Основы теории переноса. Основные понятия: система и окружающая среда, разновидность систем, параметры системы. Условия проявления и направление процессов переноса.
Субстанции. Потоки субстанций. Уравнения переноса субстанций .
Механизмы переноса субстанций. Молекулярный, конвективный турбулентный механизмы переноса.
Законы сохранения: законы сохранения массы, импульса и энергии, их математическая запись в интегральной и локальной формах, анализ полученных уравнений.
Уравнение Навье–Стокса, Уравнение Эйлера.
Законы сохранения: законы сохранения массы, импульса и энергии, их математическая запись в интегральной и локальной формах.
Законы сохранения: исчерпывающее описание процессов переноса.
Понятие о пограничных слоях; аналогия переноса импульса тепла и массы.
Моделирование химико-технологических процессов. Физическое и математическое моделирование, его основные этапы.
Основы теории подобия. Критериальные уравнения.
Подобие гидромеханических, тепловых и массообменных процессов. Критерии и симплексы подобия.
Проблема масштабного перехода для промышленных аппаратов. Понятие о сопряженном физическом и математическом моделировании.
Гидродинамическая структура потоков. Характеристики структуры потока: поля скоростей, время пребывания элементов потока в аппарате, функция распределения времени пребывания.
Модели структуры потоков: идеального вытеснения, идеального смешения, ячеечная, диффузионная. Идентификация моделей. Кривые отклика.
Межфазный перенос субстанций: уравнения массо-, тепло-, и импульсоотдачи. Коэффициенты массо-, тепло-, и импульсоотдачи, аналогия этих процессов. Уравнения массо-, тепло- и импульсопередачи, определение соответствующих коэффициентов .
Прикладная гидромеханика. Гидростатика. Основное уравнение гидростатики. Сила давления жидкости на стенки сосудов.
Гидродинамика. Поток жидкости и его геометрические элементы и гидравлические параметры. Уравнение Бернулли для потока идеальной и вязкой жидкости.
Гипотеза сплошной среды. Режимы движения сред. Классификация сил и напряжений, действующих в жидких средах.
Физические свойства жидкости. Классификация жидкостей. Виды движения жидкости.
Гидравлическое сопротивление аппаратов и трубопроводов. Сопротивление трубопроводов по длине. Формулы Пуазейля и Дарси-Вейсбаха. График Никурадзе.
Движение жидкости в некруглых трубах. Местные гидравлические сопротивления. Расчет простых и сложных трубопроводов. Эквивалентный диаметр.
Определение оптимального диаметра трубопровода.
Динамика двухфазных потоков. Особенности течения газа .Система жидкость (газ) – твердое тело.
Течение жидкости через неподвижные зернистые слои и пористые перегородки. Режимы взаимодействия жидкости с зернистым слоем. Сопротивление неподвижного зернистого слоя. Расчет скорости псевдоожижения, витания (осаждения) и уноса. Гидро- и пневмотранспорт.
Элементы гидродинамики систем газ (пар) – жидкость, жидкость – жидкость. Пленочное течение жидкости, барботаж, движение капель жидкости в сплошной среде .
Транспортирование жидкостей. Классификация насосов.
Основные параметры насосов: производительность, напор, мощность, КПД.
Динамические (лопастные) насосы. Устройство и принцип действия центробежных насосов. Основное уравнение центробежных насосов. Рабочая формула напора. Рабочие характеристики. Работа центробежного насоса на сеть.
Вихревые и осевые насосы. Принцип действия, конструкции и сравнительная характеристика.
Объемные насосы. Устройство и принцип действия поршневых насосов. Производительность и закон подачи. Графики подач.
Перемешивание в жидких средах. Виды перемешивания. Интенсивность и эффективность перемешивания.
Механическое перемешивание. Конструкции мешалок. Расход энергии на перемешивание. Порядок расчета мешалок .
Разделение неоднородных систем. Неоднородные системы и методы их разделения. Выбор аппаратов для разделения неоднородных систем.
Отстаивание, конструкции отстойников, схема их расчета.
Осаждение под действием центробежных сил. Циклоны, их конструкции и расчет.
Фильтрование суспензий. Виды осадков. Уравнения фильтрования.
Конструкции фильтров, фильтрующих центрифуг. Расчет аппаратов для фильтрования.
Мокрая очистка газов, конструкция скрубберов.
Очистка газов в электрическом поле.
Уравнение Фурье-Кирхгофа.
Теплообмен. Кондуктивный теплообмен в плоской и цилиндрической стенке.
Теплообмен. Конвективный теплообмен в плоском пограничном слое и в трубах при ламинарном и турбулентном режимах течения.
Теплообмен при изменении теплофизических характеристик теплоносителя и его фазового состояния.
Теплообмен при непосредственном контакте теплоносителей. Радиационно-конвективная теплоотдача.
Оптимизация и интенсификация теплообмена.
Критерии теплового подобия.
Промышленные способы передачи тепла. Виды и выбор теплоносителя.
Классификация и конструкции теплообменников. Методика расчета теплообменника .
Выпаривание. Способы выпаривания. Схемы многокорпусных выпарных установок.
Классификация и конструкции выпарных аппаратов. Методика расчета многокорпусной выпарной установки .
Материальный и тепловой балансы выпарной установки.
Температурные потери. Способы распределения полезной разности температур по корпусам.
Примечание : Жирным шрифтом выделены вопросы на оценку «удовлетворительно»
Пахт ч.2
Массообмен, основные понятия. Типы массообменных процессов.
Движущая сила массообменных процессов. Способы выражения и расчета. Способы выражения состава фаз двухкомпонентных систем.
Фазовые равновесия. Число степеней свободы.
Материальный баланс массообменных процессов. Уравнения материального баланса, рабочих и равновесных линий.
Модификации уравнений массопередачи: основное уравнение массопередачи, объемные коэффициенты массоотдачи и массопередачи, число и высота единиц переноса.
Механизмы переноса массы. Коэффициент молекулярной диффузии.
Первый закон Фика. Второй закон Фика.
Критерии диффузного подобия. Их физический смысл.
Связь между коэффициентами массоотдачи и массопередачи. Аддитивность фазовых сопротивлений.
Аналогия тепло- и массообмена. Упрощенные модели массоотдачи.
Классификация и основы расчета массообменных аппаратов.
Технологический расчет аппаратов с непрерывным контактом фаз, теоретические тарелки, эффективность по Мерфри, аналитический и графический способы определения числа тарелок.
Абсорбция. Общие сведения, схема установки.
Равновесие при абсорбции, закон Генри.
Прямоток и противоток: уравнения рабочих линий, минимальный и оптимальный расход абсорбента.
Материальный баланс, понятие рабочей линии процесса абсорбции.
Конструкции абсорберов. Определение размеров абсорбера.
Особенности гидродинамических режимов работы насадочных колонн и тарельчатых абсорберов.
Насадки: назначение, классификация, основные параметры. Выбор насадки.
Простая перегонка, суть процесса и его применение. Перегонка с дефлегмацией, схемы установок.
Непрерывная бинарная ректификация. Схема установки. Рабочие линии материальный и тепловой баланс ректификационной колонны.
Периодическая ректификация Схема установки. Рабочие линии, материальный и тепловой баланс ректификационной колонны.
Ректификация многокомпонентных смесей. Выбор точки питания при непрерывной ректификации.
Равновесие в системе пар – жидкость, закон Рауля.
Законы Коновалова и Вревского. Азеотропные смеси.
Флегма. Выбор флегмового числа. Минимальное и рабочее флегмовые числа. Способы определения оптимального числа флегмы.
Классификация и конструкции тарельчатых устройств для ректификации.
Тепловой баланс ректификации. Определение расхода греющего пара для проведения процесса ректификации.
Экстрактивная и азеотропная ректификация. Схемы установок. Перегонка паром.
Экстракция в системе жидкость – жидкость. Области применения. Схема установки.
Экстрагирование в системе твердое тело – жидкость, области применения. Схема установки.
Кинетика жидкостной экстракции, лимитирующие стадии процесса.
Равновесие в системе жидкость – жидкость. Изотермы экстракции.
Одноступенчатая экстракция, Многоступенчатая и противоточная непрерывные экстракции. Материальный баланс, рабочая линия.
Конструкции твердофазных экстракторов.
Выбор растворителя (экстрагента).
Конструкции жидкостных экстракторов.
Процесс сушки, его суть и применение. Виды сушки.
Параметры влажного воздуха, диаграмма состояния, изображение процессов. Их взаимосвязь и определение по I-X диаграмме Рамзина.
Кинетика процесса. Равновесие при сушке, формы связи влаги с материалом.
Периоды сушки. Кривая скорости сушки. Интенсивность испарения влаги для различных периодов сушки.
Классификация конструкций сушилок.
Уравнение материального баланса процесса сушки, линия реальной сушки.
Понятие "температура точки росы" и "температура мокрого термометра" и определение их по I-X диаграмме влажного воздуха. Потенциал сушки.
Кривая сушки влажного материала. Периоды сушки.
Сушилки с кипящим "слоем".
Конструкции ленточных и петлевых конвективных сушилок.
Конструкции камерных конвективных сушилок. Пневматические сушилки.
Конструкции барабанных сушилок.
Конвективная сушка. Схема установки.
Изображение на I-X диаграмме процессов нагревания, охлаждения, конденсации, смешивания влажного воздуха и процесса адиабатической сушки.
Процесс адсорбции и десорбции, его суть и применение. Виды промышленных адсорбентов и их характеристика. Ионообмен.
Равновесие при адсорбции.
Кинетика процесса, схемы и стадии процесса адсорбции.
Понятие "сорбционной волны", "фронта сорбции", "время защитного действия адсорбента". Уравнение Шилова.
Статическая и динамическая активность адсорбента.
Классификация и конструкции адсорберов.
Кристаллизация. Суть процесса и его применение.
Равновесие в системе кристалл – раствор. Кинетика процесса.
Конструкции кристаллизаторов.
Мембранные процессы. Суть процесса и его применение.
Механизм и кинетика мембранных процессов.
Конструкции мембранных аппаратов. Типы мембран.
|
Скачать 49.5 Kb.