INŻYNIERIA CHEMICZNA I PROCESOWA - WYBRANE ZAGADNIENIA wyd. 2024

Стан: НОВИЙ

Формат: B5

Факультет: Хімія, біохімія

Ключові слова: основні розрахунки, потоки рідини, змішування, осідання твердих частинок у рідинах, псевдозрідження, фільтрація, теплопередача, дистиляція та конденсація, ректифікація, абсорбція, екстракція, сушіння, адсорбція, мембранні процеси.

Сценарій «Хімічна та технологічна інженерія – вибрані питання» був підготовлений для студентів хімічного факультету Гданського технологічного університету, які навчаються на курсах хімічної інженерії, хімічної та біопроцесної інженерії, технологічних процесів і методів розділення. У рамках цих курсів студенти вивчають основні операції агрегатів, які використовуються в хімічній, біотехнологічній, охороні навколишнього середовища та нафтопереробній промисловості, фармацевтичній, харчовій, будівельних матеріалів та багатьох інших суміжних галузях. Ця книга містить теоретичні основи вибраних одиничних операцій і є оновленою та розширеною версією сценарію Основи хімічної та технологічної інженерії від 2012 року, підготовленого співробітниками кафедри хімічної та технологічної інженерії хімічного факультету Гданського технологічного університету.

Питання, які розглядаються в цьому сценарії, включають вибрані механічні процеси: потоки рідини, змішування, осідання частинок у рідинах, псевдозрідження та фільтрування, процеси теплопередачі та процеси масопереносу: дистиляція, конденсація, ректифікація, абсорбція, сушіння, адсорбція та мембрана процеси. Беручи до уваги той факт, що читачами сценарію будуть в основному студенти хімічного факультету, ми вирішили представити опис обговорюваних операцій агрегату з використанням простого математичного підходу, щоб представлений зміст був адаптований до математичного апарату, доступного для наші студенти. Наприкінці кожного розділу ми включили літературу з даної теми, а в розділах 2-14 ми також включили контрольні запитання та задачі, які дозволять студентам оцінити рівень розуміння обговорюваного питання.

Ми сподіваємося, що зміст цього сценарію заохотить майбутніх інженерів поглибити свої знання та набути практичних навичок, необхідних для належного проектування операцій і процесів установок, які реалізуються в хімічній, біотехнологічній та природоохоронній промисловості.

Зміст:

Передмова… 7

1. Вступ – основні розрахунки ... 9

1.1. Одиниці вимірювання тиску ... 9

1.2. Надлишковий і розряджений тиск ... 10

1.3. Щільність рідин ... 10

1.4. В'язкість рідини.... 11

2. Потоки рідини ... 15

2.1. Об’ємна витрата та масова витрата… 16

2.2. Безперервність потоку ... 16

2.3. Рівняння Бернуллі… 17

2.4. Витік рідини з резервуарів ... 17

2.5. Число Рейнольдса ... 19

2.6. Опір течії в трубах ... 20

2.7. Місцевий опір ... 20

2.8. Опір протіканню рідини через заповнювальний шар ... 22

2.9. Потужність двигуна відцентрового насоса ... 24

2.10. Вимірювання витрат рідини - методи та прилади ... 24

2.11. Запитання та задачі для повторення ... 35

3. Змішування ... 38

3.1. Потужність змішування .39

3.2. Потужність змішування двофазної газорідинної системи ... 41

3.3. Критерії оцінки ефекту процесу змішування ... 42

3.4. Моделювання потужності змішування… 44

3.5. Вимірювання потужності змішування ... 45

3.6. Вимірювання часу змішування ... 46

3.7. Запитання та задачі для повторення... 47

4. Осідання твердих часток у рідинах ... 49

4.1. Основні теоретичні співвідношення ... 49

4.2. Гідравлічна класифікація…. 54

4.3. Газове знепилення ... 55

4.4. Перегляд запитань і задач… 58

5. Флюїдизація ... 59

5.1. Вступ .. 59

5.2. Типи шарів киплячого шару ... 60

5.3. Процес псевдозрідження ... 61

5.4. Швидкість початку псевдозрідження ... 62

5.5. Приклади застосування киплячих шарів ... 64

5.6. Перегляд запитань і задач… 65

6. Фільтрація… 66

6.1. Вступ…. 66

6.2. Фільтрація постійного тиску ... 67

6.3. Фільтрування при постійній об'ємній швидкості потоку фільтрату ... 70

6.4. Двоступенева фільтрація ... 71

6.5. Ефективність циклу фільтрації ... 72

6.6. Повторіть запитання та задачі… 73

7. Теплообмін… 75

7.1. Вступ ...76

7.2. Теплопровідність ... 77

7.3. Теплообмін ... 79

7.4. Теплообмін ... 84

7.5. Теплообмінники ... 85

7.6. Радіація .. 88

7.7. Запитання та задачі для повторення… 90

8. Перегонка та конденсація… 93

8.1. Рівновага рідина-пар у бінарних сумішах ... 94

8.2. Диференціальна перегонка (проста, фракційна) ... 97

8.3. Флеш (флеш) дистиляція ... 100

8.4. Рівноважна (прямоточна) конденсація ... 101

8.5. Диференціальна (протиточна) конденсація ... 102

8.6. Запитання та задачі для повторення… 103

9. Виправлення… 106

9.1. Ректифікаційна колона ... 107

9.2. Матеріальний баланс колони безперервної дії ... 108

9.3. Матеріальний баланс поданої полиці, тепловий стан чавуну ... 109

9.4. Повернутися ... 110

9.5. Конденсатор (дефлегматор) ... 111

9.6. Тепловий баланс ... 112

9.7. Визначення кількості теоретичних тарілок за методом Мак-Кабе-Тіле ... 112

9.8. Діаграма ентальпії ... 114

9.9. Визначення кількості теоретичних тарілок за методом Саварі-Поншона ... 115

9.10. Ефективність реальних полиць ... 123

9.11.