Процеси та апарати промислових технологій
У книжці «До
розуміння Росії» (1960 р.) Дмитро Іванович
Менделєєв виклав свої ідеї про шляхи розвитку вітчизняної
промисловості з використанням найбільш передових технологічних
прийомів. Ці ідеї були джерелом першої наукової школи хімічної
технології.
З розвитком хімічної промисловості
виникла потреба в інженерній науці, яка
б узагальнила закономірності основних економічних процесів
і розробила методи розрахунку апаратів на базі їх раціональної класифікації.
Ідея про спільність ряду основних
процесів і апаратів, що застосовуються в різних хімічних виробництвах
була проголошена професором Ф. А. Денисовим ще в 1828 році. Заснована на цій ідеї нова навчальна дисципліна з розрахунку і проектування основних процесів і апаратів була введена професором А. К. Крупським в кінці 90-х
років минулого віку і професором У. А. Тищенком. А. К. Крупський по праву
вважається, разом з І. А. Тищенком, засновником курсу
«Процеси і апарати». Професор
Київського політехнічного інституту А. А. Кіров
у 1923 році видав курс «Апаратура і основні
процеси хімічної технології».
А. А. Кіров багато зробив для розроблення теорії перегонки, особливо стосовно спиртової промисловості. Значну
роль у розвитку курсу «Процеси і апарати» зіграли роботи М. А. Кічигіна
і Г. М. Костенка в галузі розрахунку випарних
і теплообмінних установок, академіка А. В. Линова і професора А. С. Гамбурга
в галузі сушки, професора Г. М. Знаменського в галузі фільтрації та центрифугування та багатьох
інших учених, вітчизняних і зарубіжних, що внесли помітний внесок у створення курсу «Процеси і апарати».
Розробка основних процесів
і апаратів, а також нових прогресивних
методів розподілення та очищення речовин стимулюється промисловим використанням
атомної енергії, що безперервно поширюється значним розвитком
виробництва ізотопів деяких елементів (урану,
водню та ін.), напівпровідникових матеріалів, напівпродуктів для синтетичних виробництв і т. д. Ці галузі нової техніки пред'являють підвищенні
вимоги до чистоти продуктів та чіткості розподілу сумішей.
Хімічні апарати і машини дуже
часто працюють при великих швидкостях робочих середовищ, високих
тисках, що сягають 6000 ат і більше, в широкому діапазоні температур (приблизно
від — 200 до + 1000°С) і
в дуже агресивних середовищах. Для таких
умов необхідні апарати надійної конструкції, вироблені із різноманітних конструкційних матеріалів, включаючи
леговані, кислотостійкі та жаростійкі сталі,
пластичні маси, кераміку та інше.
В процесі вивчення даного
курсу студенти одержують інженерну підготовку, знання загальних закономірностей протікання процесів, що ґрунтуються на використанні законів механіки,
гідродинаміки, термодинаміки та
інших базових дисциплін.
Розрахунки процесів і апаратів
звичайно мають таку основну мету: а) визначення
умов граничного, чи рівноважного, стану
системи; б) обчислення
витрат вихідних матеріалів і кількостей одержуваних продуктів, а
також необхідної енергії (тепла і витрат
теплоносіїв); в) визначення оптимальних
режимів роботи і відповідної їм робочої поверхні чи робочого об'єму
апаратів; г) обчислення основних розмірів
апаратів.
Ці задачі визначають зміст
і послідовність розрахунків. Вихідним
етапом є розрахунок та аналіз статики процесу, тобто розгляд даних про рівновагу на основі яких визначають напрям протікання і можливі межі здійснення процесу. Користуючись
цими даними, знаходять граничні значення параметрів процесу, необхідні для обчислення його рушійної сили. Потім складаються матеріальні та енергетичні
баланси, виходячи із законів збереження маси і енергії. Наступний етап являє собою розрахунок кінетики процесу, що визначає швидкість його протікання. За
даними про швидкість і величину рушійної сили при вибраному оптимальному режимі роботи апарата знаходять його робочу поверхню чи об'єм. Знаючи величину поверхні чи об'єму, визначають основні розміри апарата.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 157 Повернутися на початок книги
