Процессы и аппараты пищевых производств Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова 2010

Федеральное агентство по образованию

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

имени И.И. Ползунова»

Ю.Н. Денисов, Н.А. Орлова, Е.А. Пазников

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ

ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ЧАСТЬ 1

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ

ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим
центром высшего профессионального образования для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов
специальностей 240701 «Химическая технология органических
соединений азота», 240702 «Химическая технология полимерных
композиций, порохов и твердых ракетных топлив»,
240901 «Биотехнология», 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий» по курсу «Основные процессы и аппараты химических технологий» и для студентов специальностей
260601 «Машины и аппараты пищевых производств»,
260204 «Технология бродильных производств и виноделие»
по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств»

Бийск

Издательство Алтайского государственного технического университета

им. И.И. Ползунова

2010

УДК 66.01

Рецензенты:

зам. директора по НР ИПХЭТ СО РАН,
доктор химических наук

С.Г. Ильясов;

зам. ген. директора–ген. конструктора ФГУП «ФНПЦ «Алтай», кандидат технических наук
А.А. Литвинов.

Работа подготовлена на кафедре «Процессы и аппараты химической технологии».

Денисов, Ю.Н.

Основные процессы и аппараты химической технологии. В 2 ч. Ч.1. Теоретические основы процессов химической технологии: учебное пособие / Ю.Н. Денисов, Н.А. Орлова, Е.А. Пазников;Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. – 164 с.

ISBN 978-5-9257-0198-0

В настоящем учебном пособии излагается материал по первым четырем модулям курса, в котором рассматриваются общие закономерности и принципы анализа и расчета процессов химической технологии. Изложены основы теории гидравлики, тепловых и массообменных процессов. Данный материал служит фундаментом для дальнейшего изучения курсов ПАХТ и ПАПП.

Издание предназначено для студентов специальностей 240701 «Химическая технология органических соединений азота», 240702 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив», 240901 «Биотехнология», 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий», 260601 «Машины и аппараты пищевых производств», 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной, очно-заочной и заочной форм обучения.

УДК 66.01

ISBN 978-5-9257-0198-0

© Денисов Ю.Н., Орлова Н.А.,

Пазников Е.А., 2010


© БТИ АлтГТУ, 2010

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ……………………………………………..………...

5

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….

6

МОДУЛЬ 1. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ПРИНЦИПЫ АНАЛИЗА И РАСЧЕТА ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ

ТЕХНОЛОГИИ………………………………………………………...

9

1.1 Классификация процессов химической технологии…..

9

1.2 Законы сохранения импульса, энергии и массы…..…...

11

1.3 Законы термодинамического равновесия…………..…..

13

1.4 Законы переноса субстанций…………………..………..

15

1.5 Основное уравнение переноса субстанции………..……

20

1.6 Уравнение неразрывности и сплошности потока……...

21

1.7 Дифференциальные уравнения переноса………….…...

23

1.8 Единый кинетический закон……………………..……...

27

1.9 Общие принципы расчета ПАХТ…………….…………

28

1.10 Лимитирующие стадии процессов……………………...

29

1.11 Моделирование химико-технологических процессов…

30

1.12 Оптимизация химико-технологических процессов……

38

1.13 Потоки в аппаратуре и их влияние на ход процессов….

43

Вопросы для самоконтроля…………………………………...

48

МОДУЛЬ 2. ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ……………………………...

50

2.1 Основные понятия и определения гидравлики………….

50

2.2 Основные физические свойства жидкостей……………..

51

2.3 Гидростатика………………………………………………

57

2.4 Гидродинамика…………………………………………….

61

Вопросы для самоконтроля…………………………………...

81

МОДУЛЬ 3. ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ………………………...

83

3.1 Общая характеристика тепловых процессов……….….

83

3.2 Механизмы теплопереноса……………………………....

85

3.3 Тепловые балансы……………………………………..…

86

3.4 Тепловое излучение…………………………………..….

87

3.5 Теплопроводность……………………………………..…

90

3.6 Конвективный теплообмен…………………………...….

95

3.7 Теплоотдача при изменении агрегатного состояния

среды………………………………………………………..…

103

3.8 Теплопередача…………………………………………....

107

3.9 Движущая сила тепловых процессов………………..….

110

3.10 Интенсификация процесса теплопередачи…………….

111

Вопросы для самоконтроля…………………………………..

112

МОДУЛЬ 4. ОСНОВЫ МАССОПЕРЕДАЧИ………………………..

114

4.1 Общая характеристика массообменных процессов…….

114

4.2 Равновесие массообменных систем………………………

117

4.3 Материальные балансы массообменных процессов…….

120

4.4 Кинетика массообменных процессов…………………….

123

4.5 Конвективный массоперенос……………………………..

125

4.6 Массопередача…………………………………………….

132

4.7 Средняя движущая сила массообменных процессов

133

4.8 Основы расчета массообменных аппаратов

136

Вопросы для самоконтроля…………………………………...

142

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное). Основные термины и
определения……………………………………………………….……

144

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………

162

Предисловие

Изучение весьма нелегкого для студентов курса «Основные процессы и аппараты химической технологии» (ПАХТ) требует грамотной постановки задач, логически выдержанного хода решений, анализа найденных результатов, то есть постоянной работы на понимание.

Успешность обучения будет зависеть и от индивидуальных особенностей студентов, и от степени их подготовки к овладению данной системой знаний и умений, степени мотивации, интереса к изучаемой дисциплине, общих интеллектуальных умений, уровня и качества организации учебного процесса и других причин.

Предусмотреть, как пойдет познавательный процесс у каждого студента, невозможно, но известно необходимое условие, которое определяет его успешность – это целенаправленная, систематическая, планомерная самостоятельная работа студента.

Современная методика преподавания ориентирована, прежде всего, на выработку комплекса определенных умений, необходимых будущему специалисту, и умений не только узкоспециальных, но
и фундаментальных, таких как, например, умение учиться.

Предлагаемая технология обучения применяется более 10 лет на кафедре «Процессы и аппараты химической технологии» Бийского технологического института АлтГТУ им. И.И. Ползунова и показала свою эффективность.

Переход на многоуровневую систему высшего образования
и, как следствие, усложнение учебного материала в связи с изменением принципов построения учебных планов и курсов потребовало в последние годы интенсификации обучения и существенной самостоятельной учебной деятельности студентов.

Определенный вклад в решение этих задач должна внести разработка и внедрение в учебный процесс научно обоснованных, современных образовательных технологий, среди которых особое место занимает модульно-рейтинговая технология обучения (МРТО).

Модульно-рейтинговая технология имеет целью поставить студента перед необходимостью регулярной самостоятельной учебной работы в течение всего семестра. Это достигается делением учебного материала курса на крупные блоки (модули), по завершении которых студент сдает промежуточные (модульные) экзамены (ПЭ). Полученные им баллы за все ПЭ суммируются и составляют его рейтинг по данной дисциплине. При этом баллы, полученные за текущую учебную работу, рассматриваются как допуск студента к промежуточным экзаменам.

  1. Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова 2011

    Документ
    Управление качеством образования, продукции и окружающей среды: материалы 5-й Всероссийской научно-практической конференции 29 сентября – 1 октября 2011 года / под ред.
  2. Методические рекомендации по курсу «Введение в специальность» для студентов, обучающихся по специальностям 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий»

    Методические рекомендации
    Методические рекомендации по курсу «Введение в специальность» для студентов, обучающихся по специальностям 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий»,
  3. Методические рекомендации по самостоятельной работе студентов и изучению дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» для студентов специальностей (2)

    Методические рекомендации
    Метрология, стандартизация и сертификация: методические ре-комендации по самостоятельной работе студентов и изучению дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» для студентов специальностей 190603 «Сервис транспортных и
  4. Монография бийск (2)

    Монография
    Кластеры: проблемы теории и практики: монография / Д.А. Галимов, В.Н. Клюковкин; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010.
  5. Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Технология отрасли (пиво)» для студентов специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной формы обучения Бийск

    Методические рекомендации
    работы и изучению дисциплины «Технология отрасли (пиво)» для студентов специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной формы обучения
  6. Методические рекомендации по выполнению практических работ по курсу «Управление качеством» для студентов специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров» всех форм обучения Бийск

    Методические рекомендации
    Методические рекомендации по выполнению практических работ по курсу «Управление качеством» для студентов специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров» всех форм обучения
  7. Методические рекомендации по выполнению практических работ по курсу «Основы обеспечения качества» для студентов специальности 220501. 65 «Управление качеством» Бийск

    Методические рекомендации
    Методические рекомендации по выполнению практических работ по курсу «Основы обеспечения качества» для студентов специальности 220501.65 «Управление качеством»
  8. Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Введение в технологии продуктов питания» для студентов специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной формы обучения Бийск

    Методические рекомендации
    Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Введение в технологии продуктов питания» для студентов специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной формы обучения
  9. Монография бийск (1)

    Монография
    Анализ конкурентоспособности выпускников высших учебных заведений: монография / Л.Г. Миляева, О.В. Борисова; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт.

Другие похожие документы..