ОӘК 042-14 01 20. 59/03-2013 № басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТІРЛІГІ Семей қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
3 деңгейлі СМЖ құжаты	ПОӘК	ОӘК 042-14.1.01.1.20.59/03-2013
ПOӘК ««Химиялық өндірістердің негізгі процестері және аппараттары» пәнінің оқу-әдістемелік материалдар	№ ___ басылым

5В072100 - «Органикалық заттардың химиялық технологиясы»

мамандығына арналған

ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ

10. 1 ГЛОССАРИЙ

жабдықталуы керек.

17. 2 ДӘРІС ТАҚЫРЫПТАРЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚЫСҚЫША МАЗМҰНЫ

Дәріс жоспары.

1. Технологиялық процестердің классификациясы.

2. Аппараттар үшін материалдық және жылу баланс тендеулерің қурастыру.

3. Процестердің қозғаушы күштің заңы.

4. Технологиялық процестерді оптимизациялау принциптері.

Жоғары сапалы химиялық өнімдерін алуға мүмкіндік беретін жаңа, тиімділігі жоғары технологиялық процестер мен аппараттарды өндіріске енгізу үшін «Химиялық өндірісінің негізгі процестері және аппараттары» жөніндегі білімді тереңдету және жетілдіру қажет.

Өнімдерінің әртүрлі болуына қарамай олардың алынуында, көптеген өңдеу өндірісіне ортақ, біртипті процестер қолданылады. Процестер және аппараттар технологиясын өндіріс түріне байланыссыз қарастырады. Процестердің мұндай жолмен оқытуда студенттер механиканың, гидродинамиканың, термодинамиканың заңдарын қолдануға негізделген процестердің өту жолының жалпы заңдылықтарын біліп, кең инженерлік дайындық алады.

Технологиялық процестердің үйренуде, зертеуде жалпы заңдылықтарды білудің қажеттігін процестер және аппараттар жөніндегі ғылымның негізін қалаушы ғалымдар - Петербург технологиялық инстутының профессоры А.К. Крупский (1909 ж.) және МЖТУ-дың профессоры И.А.Тищенко (1913 ж.) өздерінің еңбектерінде айтып кеткен.

«Химиялық өндірісінің негізгі процестері және аппараттары» пәнін оқу үшін теориялық және қолданбалы механикалық, физика, термодинамика, физикалы-химия пәндері бойынша білім болуы қажет. Екінші жағынан «Химиялық өндірісінің негізгі процестері және аппараттары» пәні химиялық өндірісінің арнаулы технологиясы мен жабдықтары жөніндегі пәндерінің негізі және кіріспесі болып табылады.

«Химиялық өндірісінің негізгі процестері және аппараттары» пәнінің даму нәтижесінде барлық технолгиялық процестер төрт топқа бөлінеді:

1. Жылу процестері - өту жылдамдығы жылу өту (жылуды тарату тәсілдері жөніндегі ғылым) заңдарымен анықталады. Бұларға: жылыту, суыту, конденсациялау, балқу, қату, булану және буландыру процестері кіреді. Процестің қозғаушы күші – температуралар айырмасы болады.

2. Массаалмасу (диффузиялық) процестер. Мұндай процестер қоспаның бір немесе бірнеше құрастырушыларының бір фазадан екінші фазаға өтуімен сипатталады. Бұларға: абсорбция, ректификация (айдау), экстракция, адсорбция, кристализация, кептіру процестері кіреді. Процестің қозғаушы күші – концентрациялар айырмасы болады.

3. Гидромеханикалық процестер - өту жылдамдығы гидродинамиканың (сұйықтар мен газдардың қозғалысы жөнінедегі ғылым) заңдарымен анықталады. Бұларға төмендегі процестер жатады: сұйықтарды тасымалдау, газдарды тасымалдау және сығу, сұйықты және газды әртекті жүйелерде салмақ күшінің (тұндыру), ортадан тепкіш күштің (центрифугалау) және қысым күшінің (сүзу) әсерлерінің ажырату, сұйықтық ортаны араластыру. Процестің қозғаушы күші қысымдар айырмасы болады.

4. Механикалық процестер - өту жылдамдығы химиялық кинетикалық заңдарымен анықталады. Бұларға қатты денелерді ұсақтау, іріктеу процестері кіреді.

Ұйымдастыру тәсілі бойынша негізгі процестер былай жіктеледі:

1. Мерзімді әрекеттегі процестер. Белгілі уақыт ішінде аппаратқа шикізат материалы жүктеліп, ол өңделіп болған соң, аппараттан дайын өнім алынады да, аппаратқа жаңадан шикізат жүктеледі. Мұндай кезде процестің барлық сатысы бір жерде (яғни бір аппаратта) бірақ әртүрлі кезеңде өткізіледі.

2. Үздіксіз әрекетті процестер. Аппаратқа шикізатты жүктеу және одан дайын өнімді алу үздіксіз болады. Мұндай процестің барлық сатысы (стадиясы) бір уақытта, бірақ аппарат көлемінің әртүрлі нүктелерінде өткізіледі. Сонымен аппарат көлемінің әр нүктелеріндегі температураның, қысымның, концентрацияның және т.б. параметрлерінің мәні уақыт бойынша өзгермейді.

3. Құрастырылған әрекеттегі процестер. Мұнда үздіксіз әрекеттегі процестің кейбір (стадиясы) сатысы мерзімді әрекетті немесе керісінше өтеді.

Үздіксіз әрекеттегі процестердің мерзімді әрекеттегі процестерге қарағанда мынадай артықшылықтары бар:

а) дайын өнім үздіксіз алынады;

б) процесті механикаландыру және автоматтандыру оңай;

в) алынатын өнімнің сапасы біркелкі болады, себебі процестің өту режимі тұрақты;

г) жабдықтың ықшамдылығы, яғни материалдық және эксплуатациялық шығындары аз;

д) аппараттың жұмысында тыныс болмағандықтан, берілетін (немесе алынатын) жылу толығымен пайдаланылады және шықан жылуды пайдалану мүмкіндігі бар.

Процестер мен аппараттарды есептеудің жалпы принциптері

Процестер мен аппарттарды есептеу төмендегі негізгі мақсаттарды көздейді:

а) жүйенің тепе-теңдік күйін анықтау;

б) шикізат материалының шығынын және алынған өнімнің мөлшерін, сонымен бірге жұмсалатын энергия және жылутасымалдағыштың мөлшерін есептеу;

в) аппараттың қолайлы режимін, жұмыс бетін немесе жұмыс көлемін анықтау;

г) аппараттың негізгі өлшемдерін есептеу.

Жүйенің тепе-теңдік күйін қарастыру арқылы процестің өту бағыты және оны өткізудің мүмкіндік шегі анықталады. Осыған байланысты процеске әсер ететін параметрлердің бастапқы және соңғы шамаларын анықтайды.

- процесс нәтижесінде алынған өнімдердің массасы;

- шығын болған заттардың массасы (буға айналу, саңылаудан шығып кету және т.б.)

Бұл баланстан қажет болған шикізаттың шығыны немесе алынатын өнімнің шамасы есептеп табылады.

- аппараттан алынған өнімдермен шығатын жылу;

- қоршаған ортаға таратылған жылу шығыны.

++ (1.3)

мұнда - шикізатпен енгізілетін жылу;

- процестің жылу эффектісі;

- сырттан енгізілетін жылу.

- алынған өнімдермен кететін жылу;

- жылутасымалдағышпен кететін жылу.

Процестердің негізгі теңдеулерін төмендегіше жазуға болады.

(1.5)

мұнда М – процесс нәтижесі, мысалы өткен жылу немесе зат мөлшері;

К_F - процесс жылдамдығының беттік коэффициенті;

- қозғаушы күш - жүйенің тепе-теңдік күйден ауытқу дәрежесін сипаттайды.

- уақыт.

Процесс нәтижесінің уақыт бірлігіне қатынасы процестің жылдамдығы деп аталады

Процестің жылдамдығын аппараттың бетіне қатынасын процестің қарқындылығы деп атайды

К_F-ның кері мәні 1/К = R кедергіні анықтайды. Сонымен, процестің қарқындылығы барлық уақыт қозғаушы күшіне тура пропорционал, ал кедергіге кері пропорционал болады:

Егер аппарат арқылы өтетін заттың көлемі V_c белгілі болса және оның жылдамдығы берілсе, онда аппараттың көлденең қимасы былай табылады.

1. 
   
   жүктеу/скачать 1.75 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: