ΠΡΟΣ ΤΗΝΟι θερμικές διεργασίες περιλαμβάνουν διεργασίες των οποίων η ταχύτητα καθορίζεται από το ρυθμό μεταφοράς ενέργειας με τη μορφή θερμότητας: θέρμανση, ψύξη, εξάτμιση, τήξη κ.λπ. Οι διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας συχνά συνοδεύουν άλλες τεχνολογικές διεργασίες: χημική αλληλεπίδραση, διαχωρισμός μειγμάτων κ.λπ.
Σύμφωνα με τον μηχανισμό μεταφοράς ενέργειας, υπάρχουν τρεις μέθοδοι διάδοσης της θερμότητας - η θερμική αγωγιμότητα, η μεταφορά με συναγωγή και η θερμική ακτινοβολία.
Θερμική αγωγιμότητα- μεταφορά ενέργειας από μικροσωματίδια (μόρια, ιόντα, ηλεκτρόνια) λόγω των κραδασμών τους σε στενή επαφή.
Η διαδικασία προχωρά σύμφωνα με έναν μοριακό μηχανισμό και επομένως η θερμική αγωγιμότητα εξαρτάται από την εσωτερική μοριακή δομή του εν λόγω σώματος και είναι σταθερή τιμή.
Μεταφορά θερμότητας με συναγωγή (συναγωγή)- η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας από έναν τοίχο σε ένα υγρό (αέριο) που κινείται σε σχέση με αυτόν ή από ένα υγρό (αέριο) στον τοίχο. Έτσι, προκαλείται από τη μαζική κίνηση της ύλης και συμβαίνει ταυτόχρονα από τη θερμική αγωγιμότητα και τη μεταφορά.
Ανάλογα με τον λόγο που προκαλεί την κίνηση του υγρού, διακρίνονται η εξαναγκασμένη και η φυσική συναγωγή. Με την εξαναγκασμένη μεταφορά, η κίνηση προκαλείται από τη δράση μιας εξωτερικής δύναμης - μια διαφορά πίεσης που δημιουργείται από μια αντλία, ανεμιστήρα ή άλλη πηγή (συμπεριλαμβανομένων των φυσικών πηγών, για παράδειγμα, του ανέμου). Με τη φυσική μεταφορά, η κίνηση συμβαίνει λόγω μιας αλλαγής στην πυκνότητα του ίδιου του υγρού (αερίου), που προκαλείται από τη θερμική διαστολή.
Θερμική ακτινοβολία- μεταφορά ενέργειας με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών δονήσεων που απορροφάται από το σώμα. Οι πηγές αυτών των δονήσεων είναι φορτισμένα σωματίδια - ηλεκτρόνια και ιόντα που αποτελούν μέρος της ακτινοβολούμενης ουσίας. Σε υψηλές θερμοκρασίες σώματος, η θερμική ακτινοβολία γίνεται κυρίαρχη σε σύγκριση με τη θερμική αγωγιμότητα και τη συναγωγή ανταλλαγής.
Στην πράξη, η θερμότητα μεταφέρεται τις περισσότερες φορές ταυτόχρονα με δύο (ή και τρεις) τρόπους, αλλά μια μέθοδος μεταφοράς θερμότητας συνήθως έχει κυρίαρχη σημασία.
Για κάθε μηχανισμό μεταφοράς θερμότητας (αγωγιμότητα, μεταφορά ή θερμική ακτινοβολία), η ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται είναι ανάλογη με την επιφάνεια, τη διαφορά θερμοκρασίας και τον αντίστοιχο συντελεστή μεταφοράς θερμότητας.
Στην πιο συνηθισμένη περίπτωση, η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα μέσο στο άλλο μέσω του τοίχου που τα χωρίζει. Αυτός ο τύπος ανταλλαγής θερμότητας ονομάζεται μεταφορά θερμότητας,και τα περιβάλλοντα που συμμετέχουν σε αυτό - ψυκτικά.Η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας αποτελείται από τρία στάδια: 1) μεταφορά θερμότητας στον τοίχο με θερμαινόμενο μέσο (μεταφορά θερμότητας). 2) μεταφορά θερμότητας στον τοίχο (θερμική αγωγιμότητα). 3) μεταφορά θερμότητας από τον θερμαινόμενο τοίχο στο ψυχρό περιβάλλον (μεταφορά θερμότητας).
Στην πράξη, οι ακόλουθοι τύποι θερμικών διεργασιών χρησιμοποιούνται ευρέως:
Διαδικασίες θέρμανσης και ψύξης.
Διαδικασίες εξάτμισης, εξάτμισης, συμπύκνωσης.
Διαδικασίες τεχνητής ψύξης;
Τήξη και κρυστάλλωση.
Θέρμανση και ψύξητα μέσα εκτελούνται σε συσκευές που ονομάζονται εναλλάκτες θερμότητας.
Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι είναι οι εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνα, οι οποίοι είναι μια δέσμη παράλληλων σωλήνων που τοποθετούνται σε ένα κοινό περίβλημα με φύλλα σωλήνων ερμητικά συνδεδεμένα σε αυτό στα άκρα. Καλές συνθήκες μεταφοράς θερμότητας παρέχονται στους εναλλάκτες θερμότητας σωλήνα σε σωλήνα, στους οποίους το ένα ρευστό κινείται κατά μήκος του εσωτερικού σωλήνα και το δεύτερο προς την αντίθετη κατεύθυνση στον δακτυλιοειδή χώρο μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών σωλήνων.
Σε περιπτώσεις όπου η διαφορά στις φυσικές ιδιότητες των μέσων ανταλλαγής θερμότητας είναι μεγάλη, η χρήση επιφανειών ανταλλαγής θερμότητας με πτερύγια στην πλευρά του αερίου είναι αποτελεσματική (για παράδειγμα, σε καλοριφέρ αυτοκινήτου, ορισμένοι τύποι μπαταριών θέρμανσης νερού).
Για τη μεταφορά θερμότητας όταν θερμαίνεται, καλούνται ουσίες ψυκτικά.
Το πιο συνηθισμένο ψυκτικό υγρό είναι οι υδρατμοί. Για θέρμανση σε θερμοκρασίες άνω των 180-200 ° C, χρησιμοποιούνται ψυκτικά υψηλής θερμοκρασίας: θερμαινόμενο νερό, λιωμένα άλατα, υδράργυρος και υγρά μέταλλα, οργανικές ενώσεις, ορυκτέλαια.
Πολλές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε υψηλές θερμοκρασίες χρησιμοποιούν θέρμανση με καυσαέρια για να ληφθούν
πλύνετε σε φούρνους. Αυτές είναι, για παράδειγμα, οι διαδικασίες ψησίματος και ξήρανσης, οι οποίες είναι ευρέως διαδεδομένες στην παραγωγή οικοδομικών υλικών, χημικών και βιομηχανιών χαρτοπολτού και χαρτιού.
Η ηλεκτρική θέρμανση χρησιμοποιείται για θέρμανση σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Οι ηλεκτρικές θερμάστρες είναι εύκολο να ρυθμιστούν και παρέχουν καλές συνθήκες υγιεινής και υγιεινής, αλλά είναι σχετικά ακριβές.
Για την ψύξη των μέσων, οι ουσίες που ονομάζονται ψυκτικά.
Το πιο κοινό ψυκτικό μέσο είναι το νερό. Ωστόσο, λόγω της ταχέως αυξανόμενης λειψυδρίας σε όλο τον κόσμο, η χρήση του αέρα για αυτήν την ποιότητα αποκτά μεγάλη σημασία. Οι θερμοφυσικές ιδιότητες του αέρα είναι δυσμενείς (χαμηλή θερμοχωρητικότητα, θερμική αγωγιμότητα, πυκνότητα), επομένως οι συντελεστές μεταφοράς θερμότητας στον αέρα είναι χαμηλότεροι από ότι στο νερό. Για να εξαλείψουν αυτό το μειονέκτημα, αυξάνουν την ταχύτητα της κίνησης του αέρα για να αυξήσουν τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, πτερύγια των σωλήνων στην πλευρά του αέρα, αυξάνοντας την επιφάνεια ανταλλαγής θερμότητας και επίσης ψεκάζουν νερό στον αέρα, η εξάτμιση του οποίου μειώνει τη θερμοκρασία του αέρα και αυξάνει έτσι την κινητήρια δύναμη της διαδικασίας ανταλλαγής θερμότητας.
Εξάτμιση- η διαδικασία αφαίρεσης ενός διαλύτη με τη μορφή ατμού από ένα διάλυμα μη πτητικής ουσίας όταν βράζει. Η εξάτμιση χρησιμοποιείται για την απομόνωση μη πτητικών ουσιών σε στερεή μορφή, τη συμπύκνωση των διαλυμάτων τους και επίσης για τη λήψη καθαρού διαλύτη (ο τελευταίος πραγματοποιείται, για παράδειγμα, από μονάδες αφαλάτωσης).
Τις περισσότερες φορές, τα υδατικά διαλύματα εξατμίζονται και οι υδρατμοί χρησιμεύουν ως ψυκτικό. Η κινητήρια δύναμη της διεργασίας είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ψυκτικού και του διαλύματος που βράζει. Η διαδικασία εξάτμισης πραγματοποιείται σε εξατμιστές.
Εξάτμιση- η διαδικασία αφαίρεσης της υγρής φάσης με τη μορφή ατμού από διάφορα μέσα, κυρίως με θέρμανση ή δημιουργία άλλων συνθηκών εξάτμισης.
Η εξάτμιση συμβαίνει κατά τη διάρκεια πολλών διεργασιών. Συγκεκριμένα, οι μέθοδοι τεχνητής ψύξης χρησιμοποιούν την εξάτμιση διαφόρων υγρών με χαμηλά (συνήθως αρνητικά) σημεία βρασμού.
Συμπύκνωση ατμού (αερίου).πραγματοποιείται είτε με ψύξη του ατμού (αερίου), είτε με ψύξη και συμπίεση ταυτόχρονα. Η συμπύκνωση χρησιμοποιείται στην εξάτμιση και την ξήρανση υπό κενό για τη δημιουργία κενού. Οι ατμοί που πρόκειται να συμπυκνωθούν αφαιρούνται από τη συσκευή στην οποία διαμορφώνονται σε μια κλειστή συσκευή, ψύχονται με νερό ή αέρα και χρησιμοποιούνται για τη συλλογή ατμών συμπυκνώματος.
Η διαδικασία συμπύκνωσης πραγματοποιείται σε συμπυκνωτές ανάμιξης ή συμπυκνωτές επιφάνειας.
Στους συμπυκνωτές ανάμιξης, ο ατμός έρχεται σε άμεση επαφή με το ψυχρό νερό και το συμπύκνωμα που προκύπτει αναμιγνύεται με αυτό. Έτσι γίνεται η συμπύκνωση εάν οι συμπυκνωμένοι ατμοί δεν είναι πολύτιμοι.
Στους επιφανειακούς συμπυκνωτές, η θερμότητα απομακρύνεται από τον ατμό συμπύκνωσης μέσω του τοίχου. Τις περισσότερες φορές, ο ατμός συμπυκνώνεται στις εσωτερικές ή εξωτερικές επιφάνειες των σωλήνων, πλένεται από την άλλη πλευρά με νερό ή αέρα. Το συμπύκνωμα αφαιρείται χωριστά από το ψυκτικό και αν είναι πολύτιμο χρησιμοποιείται.
Διαδικασίες Ψύξηςχρησιμοποιείται σε ορισμένες διαδικασίες απορρόφησης, κρυστάλλωση, διαχωρισμός αερίων, λυοφιλίωση, αποθήκευση τροφίμων, κλιματισμός. Τέτοιες διεργασίες έχουν αποκτήσει μεγάλη σημασία στη μεταλλουργία, την ηλεκτρική μηχανική, την ηλεκτρονική, την πυρηνική, την πυραύλων, το κενό και άλλες βιομηχανίες. Έτσι, χρησιμοποιώντας βαθιά ψύξη, τα μείγματα αερίων διαχωρίζονται με μερική ή πλήρη υγροποίηση για να παραχθούν πολλά τεχνολογικά σημαντικά αέρια (για παράδειγμα, άζωτο, οξυγόνο κ.λπ.).
Η τεχνητή ψύξη περιλαμβάνει πάντα τη μεταφορά θερμότητας από ένα σώμα με χαμηλότερη θερμοκρασία σε ένα σώμα υψηλότερης θερμοκρασίας, το οποίο απαιτεί ενέργεια. Επομένως, η εισαγωγή ενέργειας στο σύστημα είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την απόκτηση κρύου. Αυτό επιτυγχάνεται με τις ακόλουθες κύριες μεθόδους:
Εξάτμιση υγρών χαμηλής ποιότητας. Κατά την εξάτμιση, τέτοια υγρά, τα οποία συνήθως έχουν αρνητικά σημεία βρασμού, ψύχονται μέχρι το σημείο βρασμού.
Διαστολή αερίων με στραγγαλισμό, περνώντας τα από συσκευή που προκαλεί στένωση της ροής (ροδέλα με τρύπα, βαλβίδα) με την επακόλουθη διαστολή της. Η ενέργεια που απαιτείται για την επέκταση του αερίου (για να ξεπεραστούν οι δυνάμεις συνοχής μεταξύ των μορίων) κατά τη διάρκεια του στραγγαλισμού, όταν δεν υπάρχει ροή θερμότητας από το εξωτερικό, μπορεί να ληφθεί μόνο από την εσωτερική ενέργεια του ίδιου του αερίου.
Η διαστολή του αερίου σε έναν διαστολέα - μια μηχανή σχεδιασμένη σαν έμβολο ή στροβιλοσυμπιεστή - μια μηχανή αερίου που εκτελεί ταυτόχρονα εξωτερική εργασία (αντλάει υγρά, αντλεί αέρια). Η διαστολή του συμπιεσμένου αερίου σε έναν διαστολέα συμβαίνει χωρίς ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον. Στην περίπτωση αυτή, το έργο που κάνει το αέριο εκτελείται λόγω της εσωτερικής του ενέργειας, με αποτέλεσμα να ψύχεται το αέριο.
Τήξηχρησιμοποιείται για την παρασκευή πολυμερών για χύτευση (πρεσάρισμα, χύτευση με έγχυση, εξώθηση κ.λπ.), μέταλλα και κράματα για χύτευση με διάφορους τρόπους, παρτίδες γυαλιού για τήξη και εκτέλεση πολλών άλλων τεχνολογικών διεργασιών.
Η πιο κοινή μέθοδος τήξης είναι η μεταφορά θερμότητας μέσω ενός μεταλλικού τοιχώματος που θερμαίνεται με οποιοδήποτε μέσο: αγωγιμότητα, μεταφορά μεταφοράς ή θερμική ακτινοβολία χωρίς αφαίρεση του τήγματος. Σε αυτή την περίπτωση, ο ρυθμός τήξης καθορίζεται μόνο από τις συνθήκες μεταφοράς θερμότητας: ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας του τοίχου, η κλίση θερμοκρασίας και η περιοχή επαφής.
Στην πράξη, χρησιμοποιείται συχνά η τήξη ηλεκτρικής, χημικής και άλλων τύπων ενέργειας (επαγωγή, θέρμανση υψηλής συχνότητας κ.λπ.) και συμπίεση.
Αποκρυστάλλωση- η διαδικασία διαχωρισμού στερεών από κορεσμένα διαλύματα ή τήγματα. Αυτή είναι η αντίστροφη διαδικασία τήξης. Έτσι, η θερμική επίδραση της κρυστάλλωσης είναι ίση σε μέγεθος και αντίθετη σε πρόσημο με τη θερμική επίδραση της τήξης. Κάθε χημική ένωση αντιστοιχεί σε μία, και συχνά πολλές, κρυσταλλικές μορφές, που διαφέρουν ως προς τη θέση και τον αριθμό των αξόνων συμμετρίας (μέταλλα, κράματα μετάλλων). Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται πολυμορφισμός (αλλοτροπία).
Τυπικά, η κρυστάλλωση πραγματοποιείται από υδατικά διαλύματα, μειώνοντας τη διαλυτότητα της κρυσταλλωμένης ουσίας αλλάζοντας τη θερμοκρασία του διαλύματος ή αφαιρώντας μέρος του διαλύτη. Η χρήση αυτής της μεθόδου είναι χαρακτηριστική για την παραγωγή ορυκτών λιπασμάτων, αλάτων και την παραγωγή ενός αριθμού ενδιαμέσων και προϊόντων από διαλύματα οργανικών ουσιών (αλκοόλες, αιθέρες, υδρογονάνθρακες). Αυτή η κρυστάλλωση ονομάζεται ισοθερμική, αφού η εξάτμιση από τα διαλύματα γίνεται σε σταθερή θερμοκρασία.
Η κρυστάλλωση από τα τήγματα πραγματοποιείται με ψύξη τους με νερό και αέρα. Μια ποικιλία προϊόντων παράγονται από κρυσταλλοποιητικά υλικά (μέταλλα, κράματά τους, πολυμερή υλικά και σύνθετα υλικά με βάση αυτά) με συμπίεση, χύτευση, εξώθηση κ.λπ.
4.2.4. Διαδικασίες μαζικής μεταφοράς
Οι διαδικασίες μαζικής μεταφοράς είναι ευρέως διαδεδομένες και σημαντικές στην τεχνολογία. Χαρακτηρίζονται από τη μετάβαση μιας ή περισσότερων ουσιών από τη μια φάση στην άλλη.
Όπως η μεταφορά θερμότητας, η μεταφορά μάζας είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει τη μεταφορά ύλης (μάζας) μέσα σε μια φάση, κατά μήκος της διεπαφής (όρια) των φάσεων και εντός μιας άλλης φάσης. Αυτό το όριο μπορεί να είναι κινητό (μεταφορά μάζας σε συστήματα αερίου-υγρού, ατμού-υγρού, υγρού-υγρού) ή ακίνητο (μεταφορά μάζας με τη στερεά φάση).
Για τις διαδικασίες μεταφοράς μάζας, θεωρείται ότι η ποσότητα της μεταφερόμενης ουσίας είναι ανάλογη με τη διεπαφή φάσης, την οποία για το λόγο αυτό προσπαθούν να κάνουν όσο το δυνατόν πιο ανεπτυγμένη, και την κινητήρια δύναμη, που χαρακτηρίζεται από το βαθμό απόκλισης του συστήματος από το κατάσταση δυναμικής ισορροπίας, που εκφράζεται από τη διαφορά στη συγκέντρωση της ουσίας διάχυσης, η οποία μετακινείται από ένα σημείο με μεγαλύτερο σημείο σε ένα σημείο με χαμηλότερη συγκέντρωση.
Στην πράξη, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι τύποι διαδικασιών μεταφοράς μάζας: απορρόφηση, απόσταξη, προσρόφηση, ξήρανση, εκχύλιση.
Απορρόφηση- η διαδικασία απορρόφησης αερίων ή ατμών από αέρια ή μείγματα ατμών-αερίων από απορροφητές υγρών (απορροφητικά).Κατά τη φυσική απορρόφηση, το αέριο που απορροφάται (απορροφητικό)δεν αλληλεπιδρά χημικά με το απορροφητικό. Η φυσική απορρόφηση είναι στις περισσότερες περιπτώσεις αναστρέψιμη. Αυτή η ιδιότητα είναι η βάση για την απελευθέρωση του απορροφούμενου αερίου από το διάλυμα - εκρόφηση.
Ο συνδυασμός απορρόφησης και εκρόφησης επιτρέπει στο απορροφητικό να χρησιμοποιείται επανειλημμένα και το απορροφούμενο συστατικό να απομονώνεται στην καθαρή του μορφή.
Στη βιομηχανία, η απορρόφηση χρησιμοποιείται για την εξαγωγή πολύτιμων συστατικών από μείγματα αερίων ή για τον καθαρισμό αυτών των μειγμάτων από επιβλαβείς ουσίες και ακαθαρσίες: απορρόφηση SO 3 στην παραγωγή θειικού οξέος. απορρόφηση HC1 για παραγωγή υδροχλωρικού οξέος. Απορρόφηση NH 3. ατμοί C 6 H 6 , H 2 S και άλλα συστατικά από αέριο φούρνου οπτάνθρακα. καθαρισμός καυσαερίων από SO 2. καθαρισμός φθοριούχων ενώσεων από αέρια που απελευθερώνονται κατά την παραγωγή ορυκτών λιπασμάτων κ.λπ.
Οι συσκευές στις οποίες εκτελούνται οι διαδικασίες απορρόφησης ονομάζονται απορροφητές.Όπως και άλλες διαδικασίες μεταφοράς μάζας, η απορρόφηση λαμβάνει χώρα στη διεπαφή, επομένως τέτοιες συσκευές πρέπει να έχουν μια ανεπτυγμένη επιφάνεια επαφής μεταξύ υγρού και αερίου.
Απόσταξη υγρώνχρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό υγρών ομοιογενών μιγμάτων που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα πτητικά συστατικά. Αυτή είναι μια διαδικασία που περιλαμβάνει μερική εξάτμιση του μίγματος που διαχωρίζεται και επακόλουθη συμπύκνωση των ατμών που προκύπτουν, που πραγματοποιείται μία φορά ή επανειλημμένα. σε εκ νέου
Ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης, λαμβάνεται ένα υγρό του οποίου η σύνθεση διαφέρει από τη σύνθεση του αρχικού μείγματος.
Εάν το αρχικό μείγμα αποτελούνταν από πτητικά και μη πτητικά συστατικά, τότε θα μπορούσε να διαχωριστεί σε συστατικά με εξάτμιση. Με απόσταξη διαχωρίζονται μίγματα των οποίων όλα τα συστατικά είναι πτητικά, δηλ. έχουν μια ορισμένη, αν και διαφορετική, πίεση ατμών.
Ο διαχωρισμός με απόσταξη βασίζεται στις διαφορετικές πτητικότητες των συστατικών στην ίδια θερμοκρασία. Επομένως, κατά την απόσταξη, όλα τα συστατικά του μείγματος περνούν σε κατάσταση ατμού σε ποσότητες ανάλογες με την πτητικότητά τους.
Υπάρχουν δύο τύποι απόσταξης: η απλή απόσταξη (απόσταξη) και η διόρθωση.
Απόσταξη- η διαδικασία της απλής μερικής εξάτμισης ενός υγρού μείγματος και της συμπύκνωσης των ατμών που προκύπτουν. Συνήθως χρησιμοποιείται μόνο για τον προκαταρκτικό χονδρό διαχωρισμό υγρών μιγμάτων, καθώς και για τον καθαρισμό σύνθετων μιγμάτων από ακαθαρσίες.
Διόρθωση- η διαδικασία διαχωρισμού ομοιογενών μιγμάτων υγρών με αμφίδρομη ανταλλαγή μάζας και θερμότητας μεταξύ της φάσης υγρού και ατμού, τα οποία έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες και κινούνται μεταξύ τους. Ο διαχωρισμός πραγματοποιείται συνήθως σε στήλες με επαναλαμβανόμενη (σε ειδικά χωρίσματα (πλάκες)) ή συνεχή επαφή φάσης (στον όγκο της συσκευής).
Οι διεργασίες απόσταξης χρησιμοποιούνται ευρέως στη χημική βιομηχανία, όπου η απομόνωση των συστατικών στην καθαρή τους μορφή είναι σημαντική για την παραγωγή οργανικής σύνθεσης πολυμερών, ημιαγωγών κ.λπ., στη βιομηχανία αλκοόλης, στην παραγωγή φαρμάκων, στη διύλιση λαδιού βιομηχανία κ.λπ.
Προσρόφηση- η διαδικασία απορρόφησης ενός ή περισσότερων συστατικών από ένα μείγμα αερίων ή διάλυμα από μια στερεά ουσία - προσροφητικόν.Η απορροφούμενη ουσία ονομάζεται adsor-batom,ή προσροφητικό. Οι διαδικασίες προσρόφησης είναι επιλεκτικές και συνήθως αναστρέψιμες. Η απελευθέρωση των απορροφούμενων ουσιών από το προσροφητικό ονομάζεται εκρόφηση.
Η προσρόφηση χρησιμοποιείται σε μικρές συγκεντρώσεις της απορροφούμενης ουσίας, όταν είναι απαραίτητο να επιτευχθεί σχεδόν πλήρης εκχύλιση.
Οι διαδικασίες προσρόφησης χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία για καθαρισμό και ξήρανση αερίων, καθαρισμό και διαύγαση διαλυμάτων, διαχωρισμό μειγμάτων αερίων ή ατμών (για παράδειγμα, στον καθαρισμό αμμωνίας πριν από την οξείδωση επαφής, ξήρανση φυσικού αερίου, διαχωρισμό και καθαρισμό μονομερών στην παραγωγή συνθετικού καουτσούκ, πλαστικών κ.λπ.).
Γίνεται διάκριση μεταξύ φυσικής και χημικής προσρόφησης. Η φυσική οφείλεται στην αμοιβαία έλξη προσροφητικών και προσροφητικών μορίων. Στη χημική προσρόφηση ή χημειορόφηση, λαμβάνει χώρα μια χημική αλληλεπίδραση μεταξύ των μορίων της απορροφούμενης ουσίας και των επιφανειών του μοριακού απορροφητή.
Πορώδεις ουσίες με μεγάλο εμβαδόν επιφάνειας, που συνήθως σχετίζεται με μια μονάδα μάζας της ουσίας, χρησιμοποιούνται ως προσροφητικά. Τα προσροφητικά χαρακτηρίζονται από την απορρόφησή τους, ή την ικανότητα προσρόφησής τους, που καθορίζεται από τη συγκέντρωση του προσροφητικού ανά μονάδα μάζας ή όγκου του προσροφητικού.
Στη βιομηχανία, ως απορροφητές χρησιμοποιούνται ενεργοί άνθρακες, ορυκτά προσροφητικά (πυριτική γέλη, ζεόλιθοι κ.λπ.) και συνθετικές ρητίνες ανταλλαγής ιόντων (ιονίτες). Ξήρανσηείναι η διαδικασία αφαίρεσης της υγρασίας από διάφορα (στερεά, ιξωδοπλαστικά, αέρια) υλικά. Η προκαταρκτική απομάκρυνση της υγρασίας πραγματοποιείται συνήθως με φθηνότερες μηχανικές μεθόδους (καθίζηση, συμπίεση, διήθηση, φυγοκέντρηση) και πληρέστερη αφυδάτωση με ξήρανση με θερμότητα.
Στη φυσική της ουσία, η ξήρανση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία διάχυσης, η ταχύτητα της οποίας καθορίζεται από την ταχύτητα διάχυσης της υγρασίας από τα βάθη του υλικού που ξηραίνεται στο περιβάλλον. Σε αυτή την περίπτωση, η θερμότητα και η υγρασία κινούνται μέσα στο υλικό και μεταφέρονται από την επιφάνεια του υλικού στο περιβάλλον.
Με βάση τη μέθοδο παροχής θερμότητας στο υλικό που στεγνώνει, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι ξήρανσης:
συναγωγικό -με άμεση επαφή του υλικού που ξηραίνεται με έναν ξηραντικό παράγοντα, ο οποίος είναι συνήθως θερμαινόμενος αέρας ή καυσαέρια αναμεμειγμένα με αέρα.
Επικοινωνία- μεταφέροντας θερμότητα από το ψυκτικό στο υλικό μέσω του τοίχου που τα χωρίζει.
ακτινοβολία- με τη μεταφορά θερμότητας με υπέρυθρες ακτίνες.
διηλεκτρικός- με θέρμανση σε πεδίο ρευμάτων υψηλής συχνότητας. Υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου υψηλής συχνότητας, τα ιόντα και τα ηλεκτρόνια στο υλικό αλλάζουν την κατεύθυνση της κίνησης ταυτόχρονα με την αλλαγή στο πρόσημο του φορτίου: τα διπολικά μόρια αποκτούν περιστροφική κίνηση και τα μη πολικά μόρια πολώνονται λόγω της μετατόπισης των χρεώσεων τους. Αυτές οι διεργασίες, συνοδευόμενες από τριβή, οδηγούν στην απελευθέρωση θερμότητας και θέρμανση του αποξηραμένου υλικού.
εξάχνιση- ξήρανση, κατά την οποία η υγρασία έχει τη μορφή πάγου και μετατρέπεται σε ατμό, παρακάμπτοντας την υγρή κατάσταση, υπό υψηλό κενό και χαμηλές θερμοκρασίες. Η διαδικασία απομάκρυνσης της υγρασίας από το υλικό λαμβάνει χώρα σε τρία στάδια: 1) μείωση της πίεσης στον θάλαμο ξήρανσης, όπου συμβαίνει ταχεία αυτοκατάψυξη της υγρασίας και εξάχνωση του πάγου λόγω της θερμότητας που εκπέμπεται από το ίδιο το υλικό. 2) αφαίρεση του κύριου μέρους της υγρασίας με εξάχνωση. 3) αφαίρεση της υπολειμματικής υγρασίας με θερμική ξήρανση.
Με οποιαδήποτε μέθοδο, το αποξηραμένο υλικό έρχεται σε επαφή με τον αέρα, ο οποίος κατά τη συναγωγή ξήρανσης είναι επίσης ξηραντικός παράγοντας.
Ο ρυθμός στεγνώματος καθορίζεται από την ποσότητα υγρασίας που αφαιρείται από μια μονάδα επιφάνειας του υλικού που στεγνώνει ανά μονάδα χρόνου. Η ταχύτητα στεγνώματος, οι συνθήκες και ο εξοπλισμός του εξαρτώνται από τη φύση του υλικού που στεγνώνει, τη φύση της σύνδεσης μεταξύ υγρασίας και υλικού, το μέγεθος και το πάχος του υλικού, εξωτερικούς παράγοντες κ.λπ.
Εξαγωγή- η διαδικασία εκχύλισης ενός ή περισσότερων συστατικών από διαλύματα ή στερεά με χρήση εκλεκτικών διαλυτών (εκχυλιστικά). Όταν το αρχικό μείγμα αλληλεπιδρά με το εκχυλιστικό, μόνο τα εκχυλισμένα συστατικά διαλύονται καλά σε αυτό και τα υπόλοιπα σχεδόν δεν διαλύονται.
Οι διεργασίες εκχύλισης σε συστήματα υγρού-υγρού χρησιμοποιούνται ευρέως σε χημικές βιομηχανίες, διύλιση πετρελαίου, πετροχημικές και άλλες βιομηχανίες. Χρησιμοποιούνται για την απομόνωση διαφόρων προϊόντων οργανικής και πετροχημικής σύνθεσης στην καθαρή τους μορφή, εκχύλιση και διαχωρισμό σπάνιων και ιχνοστοιχείων, επεξεργασία λυμάτων κ.λπ.
Η εκχύλιση σε συστήματα υγρού-υγρού είναι μια διαδικασία μεταφοράς μάζας που περιλαμβάνει δύο αμοιβαία αδιάλυτες ή περιορισμένα διαλυτές υγρές φάσεις, μεταξύ των οποίων κατανέμεται η εξαγόμενη ουσία (ή πολλές ουσίες).
Για να αυξηθεί η ταχύτητα της διαδικασίας, το αρχικό διάλυμα και το εκχυλιστικό έρχονται σε στενή επαφή με ανάδευση, ψεκασμό κ.λπ. Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των φάσεων, παίρνουμε εκχύλισμα- διάλυμα των εκχυλισμένων ουσιών στο εκχυλιστικό και rafi-nat- υπολειμματικό αρχικό διάλυμα από το οποίο έχουν αφαιρεθεί τα εκχυλίσιμα συστατικά σε διάφορους βαθμούς πληρότητας. Οι υγρές φάσεις που προκύπτουν διαχωρίζονται η μία από την άλλη με καθίζηση, φυγοκέντρηση ή άλλη υδρομηχανική
μεθόδους, μετά τις οποίες τα προϊόντα-στόχοι εξάγονται από το εκχύλισμα και το εκχυλιστικό αναγεννάται από το εξευγενισμένο προϊόν.
Το κύριο πλεονέκτημα της διαδικασίας εκχύλισης σε σύγκριση Μεάλλες διαδικασίες διαχωρισμού υγρών μιγμάτων (διόρθωση, εξάτμιση κ.λπ.) - χαμηλή θερμοκρασία λειτουργίας της διεργασίας, η οποία είναι συχνά θερμοκρασία δωματίου.
Σε συνάρτηση από μοτίβα Χαρακτηρίζοντας τη ροή, οι διαδικασίες χημικής τεχνολογίας χωρίζονται σε πέντε κύριες ομάδες.
1. Μηχανικές διεργασίες , η ταχύτητα του οποίου σχετίζεται με τους νόμους της φυσικής στερεάς κατάστασης. Αυτά περιλαμβάνουν: λείανση, ταξινόμηση, δοσολογία και ανάμειξη στερεών υλικών χύδην.
2. Υδρομηχανικές διεργασίες , ο ρυθμός ροής του οποίου καθορίζεται από τους νόμους της υδρομηχανικής. Αυτές περιλαμβάνουν: συμπίεση και κίνηση αερίων, κίνηση υγρών, στερεών υλικών, καθίζηση, διήθηση, ανάμειξη στην υγρή φάση, ρευστοποίηση κ.λπ.
3. Θερμικές διεργασίες , ο ρυθμός ροής του οποίου καθορίζεται από τους νόμους της μεταφοράς θερμότητας. Αυτές περιλαμβάνουν τις ακόλουθες διαδικασίες: θέρμανση, εξάτμιση, ψύξη (φυσική και τεχνητή), συμπύκνωση και βρασμό.
4. Διαδικασίες μεταφοράς μάζας (διάχυσης). , η ένταση του οποίου καθορίζεται από το ρυθμό μετάβασης μιας ουσίας από τη μια φάση στην άλλη, δηλ. νόμοι της μαζικής μεταφοράς. Οι διαδικασίες διάχυσης περιλαμβάνουν: απορρόφηση, διόρθωση, εκχύλιση, κρυστάλλωση, προσρόφηση, ξήρανση κ.λπ.
5. Χημικές διεργασίες σχετίζεται με τον μετασχηματισμό των ουσιών και τις αλλαγές στις χημικές τους ιδιότητες. Ο ρυθμός αυτών των διεργασιών καθορίζεται από τους νόμους της χημικής κινητικής.
Σύμφωνα με την απαριθμούμενη κατανομή διεργασιών, οι χημικές συσκευές ταξινομούνται ως εξής:
– μηχανές λείανσης και ταξινόμησης·
– υδρομηχανικές, θερμικές, συσκευές μεταφοράς μάζας.
– εξοπλισμός για τη διεξαγωγή χημικών μετασχηματισμών – αντιδραστήρες.
Με οργανωτική και τεχνική δομή οι διαδικασίες χωρίζονται σε περιοδικές και συνεχείς.
ΣΕ περιοδική διαδικασία επιμέρους στάδια (λειτουργίες) πραγματοποιούνται σε ένα μέρος (συσκευή, μηχανή), αλλά σε διαφορετικούς χρόνους (Εικ. 1.1). ΣΕ συνεχής διαδικασία (Εικ. 1.2) επιμέρους στάδια πραγματοποιούνται ταυτόχρονα, αλλά σε διαφορετικά σημεία (συσκευές ή μηχανές).
Οι συνεχείς διαδικασίες έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις περιοδικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας εξειδίκευσης εξοπλισμού για κάθε στάδιο, βελτίωσης της ποιότητας του προϊόντος, σταθεροποίησης της διαδικασίας με την πάροδο του χρόνου, ευκολίας ρύθμισης, δυνατοτήτων αυτοματισμού κ.λπ.
Κατά την εκτέλεση διεργασιών σε οποιαδήποτε από τις αναφερόμενες συσκευές, οι παράμετροι των επεξεργασμένων υλικών αλλάζουν. Οι παράμετροι που χαρακτηρίζουν τη διαδικασία είναι η πίεση, η θερμοκρασία, η συγκέντρωση, η πυκνότητα, ο ρυθμός ροής, η ενθαλπία κ.λπ.
Ανάλογα με τη φύση της κίνησης των ροών και τις αλλαγές στις παραμέτρους των ουσιών που εισέρχονται στη συσκευή, όλες οι συσκευές μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες: συσκευές ιδανικό (γεμάτος )μίξη , συσκευές ιδανικό (γεμάτος )καταστολή και συσκευές ενδιάμεσου τύπου .
Είναι πιο βολικό να επιδεικνύονται τα χαρακτηριστικά των ροών διαφόρων δομών χρησιμοποιώντας το παράδειγμα συνεχών εναλλάκτη θερμότητας διαφόρων σχεδίων. Το σχήμα 1.3α δείχνει ένα διάγραμμα ενός εναλλάκτη θερμότητας που λειτουργεί με την αρχή της ιδανικής μετατόπισης. Υποτίθεται ότι σε αυτή τη συσκευή υπάρχει μια ροή «έμβολου» της ροής χωρίς ανάμειξη. Η θερμοκρασία ενός από τα ψυκτικά μεταβάλλεται κατά μήκος της συσκευής από την αρχική θερμοκρασία στην τελική θερμοκρασία ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι οι επόμενοι όγκοι υγρού που ρέουν μέσα από τη συσκευή δεν αναμιγνύονται με τους προηγούμενους, μετατοπίζοντάς τους εντελώς. Η θερμοκρασία του δεύτερου ψυκτικού υγρού θεωρείται σταθερή (ατμός συμπύκνωσης).
Στη συσκευή τέλεια ανάμειξη Οι επόμενοι και οι προηγούμενοι όγκοι υγρού αναμιγνύονται ιδανικά, η θερμοκρασία του υγρού στη συσκευή είναι σταθερή και ίση με την τελική θερμοκρασία (Εικ. 1.3, β).
Σε πραγματικές συσκευές δεν μπορούν να εξασφαλιστούν ούτε οι συνθήκες ιδανικής ανάμειξης ούτε ιδανική μετατόπιση. Στην πράξη, μόνο μια αρκετά στενή προσέγγιση σε αυτά τα κυκλώματα μπορεί να επιτευχθεί, έτσι είναι οι πραγματικές συσκευές συσκευές ενδιάμεσου τύπου (Εικ. 1.3, γ).
Ρύζι. 1.1. Συσκευή για την εκτέλεση μιας περιοδικής διαδικασίας:
1 – πρώτες ύλες. 2 – τελικό προϊόν, 3 – ατμός, 4 – συμπύκνωμα, 5 – νερό ψύξης
Ρύζι. 1.2. Συσκευή για την εκτέλεση μιας συνεχούς διαδικασίας:
1– εναλλάκτης-θερμαντήρας; 2 – συσκευή με αναδευτήρα. 3 – εναλλάκτης-ψυγείο; I – πρώτες ύλες. II – τελικό προϊόν, III – ατμός, IV – συμπύκνωμα.
V – νερό ψύξης
Ρύζι. 1.3. Μεταβολές θερμοκρασίας κατά τη θέρμανση ενός υγρού σε συσκευές διαφόρων τύπων: α – πλήρης μετατόπιση. β – πλήρης ανάμειξη. γ – ενδιάμεσος τύπος
Η κινητήρια δύναμη της διαδικασίας θέρμανσης υγρού που εξετάζεται για οποιοδήποτε στοιχείο της συσκευής είναι η διαφορά 
μεταξύ των θερμοκρασιών του θερμαντικού ατμού και του θερμαινόμενου υγρού.
Η διαφορά στην πορεία των διαδικασιών σε κάθε τύπο συσκευής γίνεται ιδιαίτερα σαφής εάν λάβουμε υπόψη πώς αλλάζει η κινητήρια δύναμη της διαδικασίας σε κάθε τύπο συσκευής. Από τη σύγκριση των γραφημάτων προκύπτει ότι η μέγιστη κινητήρια δύναμη εμφανίζεται σε συσκευές πλήρους μετατόπισης, η ελάχιστη σε συσκευές πλήρους ανάμιξης.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η κινητήρια δύναμη των διεργασιών σε μια συσκευή ιδανικής ανάμιξης που λειτουργεί συνεχώς μπορεί να αυξηθεί σημαντικά διαιρώντας τον όγκο εργασίας της συσκευής σε έναν αριθμό τμημάτων.
Εάν ο όγκος μιας ιδανικής συσκευής ανάμειξης διαιρεθεί σε n συσκευές και η διαδικασία πραγματοποιηθεί σε αυτές, τότε η κινητήρια δύναμη θα αυξηθεί (Εικ. 1.4).
Με την αύξηση του αριθμού των τμημάτων στις ιδανικές συσκευές ανάμιξης, η τιμή της κινητήριας δύναμης πλησιάζει την τιμή της στις συσκευές ιδανικής μετατόπισης και με μεγάλο αριθμό τμημάτων (περίπου 8–12), οι κινητήριες δυνάμεις σε συσκευές και των δύο τύπων γίνονται περίπου το ίδιο.
Ρύζι. 1.4. Αλλαγή της κινητήριας δύναμης της διαδικασίας κατά την κατάτμηση
Οι θερμικές διεργασίες είναι διεργασίες των οποίων ο ρυθμός εμφάνισης καθορίζεται από το ρυθμό παροχής ή απομάκρυνσης θερμότητας. Τουλάχιστον δύο περιβάλλοντα με διαφορετικές θερμοκρασίες συμμετέχουν στις θερμικές διεργασίες και η θερμότητα μεταφέρεται αυθόρμητα (χωρίς κόστος εργασίας) από ένα μέσο με υψηλότερη θερμοκρασία Τ1 σε ένα μέσο με χαμηλότερη θερμοκρασία Τ2, δηλ. αν παρατηρηθεί η ανισότητα T 1 >T 2.
Στην περίπτωση αυτή, το μέσο με θερμοκρασία T 1 ονομάζεται ψυκτικό και το μέσο με θερμοκρασία T 2 ονομάζεται ψυκτικό. Για τις θερμικές διεργασίες που χρησιμοποιούνται στη χημική παραγωγή, αυτές οι θερμοκρασίες κυμαίνονται σε πολύ μεγάλο εύρος - από κοντά στους 0K έως χιλιάδες βαθμούς.
Το κύριο χαρακτηριστικό της θερμικής διαδικασίας είναι η ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται, από την οποία υπολογίζεται η επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας της συσκευής. Για μια σταθερή διαδικασία, η ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται ανά μονάδα χρόνου προσδιορίζεται από τον τύπο:
Q = KDT*F, (10,4)
K – συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, T – μέση διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των μέσων,
F – επιφάνεια ανταλλαγής θερμότητας.
Η κινητήρια δύναμη των θερμικών διεργασιών είναι η βαθμίδα θερμοκρασίας
DT = T 1 – T 2. (10.5)
Οι θερμικές διεργασίες περιλαμβάνουν: θέρμανση, ψύξη, συμπύκνωση, εξάτμιση και εξάτμιση, εναλλαγή θερμότητας.
1. Θέρμανση– η διαδικασία αύξησης της θερμοκρασίας των επεξεργασμένων υλικών με την παροχή θερμότητας σε αυτά. Η θέρμανση χρησιμοποιείται στη χημική τεχνολογία για την επιτάχυνση της μεταφοράς μάζας και των χημικών διεργασιών. Ανάλογα με τη φύση του ψυκτικού που χρησιμοποιείται για θέρμανση, διακρίνονται:
– θέρμανση με αιχμηρούς υδρατμούς μέσω φυσαλίδων ή με νεκρούς υδρατμούς μέσω πηνίου ή τζάκετ.
– θέρμανση με καυσαέρια μέσω του τοιχώματος της συσκευής ή με άμεση επαφή.
– θέρμανση με προθερμασμένο ενδιάμεσο ψυκτικό νερό: ορυκτέλαια, λιωμένα άλατα.
– θέρμανση με ηλεκτρικό ρεύμα σε ηλεκτρικούς κλιβάνους διαφόρων τύπων (επαγωγή, τόξο, αντίσταση).
– θέρμανση με στερεό κοκκώδες ψυκτικό υγρό, συμπεριλαμβανομένου ενός καταλύτη σε ροή αερίου.
Σχέδιο θέρμανσης με κοκκώδες ψυκτικόψυκτικό
Κάμινος
θερμός
| |
συστατικό ψυχρής μεταφοράς
1 – εστία, 2 – συσκευή θέρμανσης κοκκώδους υλικού, 3 – συσκευή θέρμανσης αερίου, 4 – συσκευή φόρτωσης, 5 – διαχωριστής για κοκκώδες υλικό
2.Ψύξη– η διαδικασία μείωσης της θερμοκρασίας των επεξεργασμένων υλικών με την αφαίρεση θερμότητας από αυτά. Τα ακόλουθα ψυκτικά χρησιμοποιούνται για την ψύξη: νερό, αέρας, ψυκτικά μέσα. Οι συσκευές ψύξης χωρίζονται σε:
– συσκευές για έμμεση επαφή του ψυχόμενου υλικού με το ψυκτικό μέσω του τοίχου (ψυγεία) και
– συσκευές άμεσης επαφής του ψυχθέντος υλικού με το ψυκτικό μέσο (πύργοι ψύξης ή πλυντρίδες).
Η επιλογή του σχεδιασμού της συσκευής καθορίζεται από τη φύση του υλικού που ψύχεται και του ψυκτικού υγρού.
3.Συμπύκνωση- η διαδικασία υγροποίησης των ατμών μιας ουσίας με την αφαίρεση θερμότητας από αυτούς. Με βάση την αρχή της επαφής του ψυκτικού με τον συμπυκνωμένο ατμό, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι συμπύκνωσης:
– επιφανειακή συμπύκνωση, κατά την οποία λαμβάνει χώρα υγροποίηση ατμών στην επιφάνεια του υδρόψυκτου τοιχώματος της συσκευής, και
– συμπύκνωση με ανάμειξη, κατά την οποία η ψύξη και η υγροποίηση των ατμών γίνεται μέσω άμεσης επαφής με το νερό ψύξης. Οι συσκευές του πρώτου τύπου ονομάζονται πυκνωτές επιφάνειας, οι συσκευές του δεύτερου τύπου ονομάζονται πυκνωτές ανάμειξης και βαρομετρικοί πυκνωτές. Η συμπύκνωση με ανάμειξη χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου το εξατμισμένο υγρό δεν αναμιγνύεται με νερό.
4. Εξάτμιση- τη διαδικασία συμπύκνωσης διαλυμάτων στερεών μη πτητικών ουσιών με την αφαίρεση από αυτά ενός πτητικού διαλύτη με τη μορφή φτερού. Η εξάτμιση είναι ένας τύπος διαδικασίας θερμικής εξάτμισης. Η προϋπόθεση για να συμβεί η διαδικασία εξάτμισης είναι η πίεση ατμού πάνω από το διάλυμα να είναι ίση με την πίεση ατμού στον όγκο εργασίας του εξατμιστή.
Εάν πληρούται αυτή η προϋπόθεση, η θερμοκρασία του δευτερογενούς ατμού που σχηματίζεται πάνω από τον βρασμό διαλύτη είναι θεωρητικά ίση με τη θερμοκρασία του κορεσμένου ατμού του διαλύτη. Η εξάτμιση μπορεί να γίνει υπό πίεση ή σε κενό, το οποίο επιτρέπει τη μείωση της θερμοκρασίας της διεργασίας. Η εξάτμιση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε δύο παραλλαγές: πολλαπλή εξάτμιση και εξάτμιση με αντλία θερμότητας.
Η επαναλαμβανόμενη εξάτμιση είναι η διαδικασία της εξάτμισης χρησιμοποιώντας δευτερεύοντα ατμό ως ατμό θέρμανσης. Για να γίνει αυτό, η εξάτμιση πραγματοποιείται σε κενό ή χρησιμοποιώντας ατμό θέρμανσης υψηλής πίεσης.
Ο αριθμός των κτιρίων εγκατάστασης καθορίζεται από οικονομικούς λόγους, ιδίως το κόστος παραγωγής και συντήρησης ατμού, και εξαρτάται από την αρχική και την τελική συγκέντρωση του εξατμιζόμενου διαλύματος.
Η διαδικασία εξάτμισης της αντλίας θερμότητας βασίζεται στο γεγονός ότι ο δευτερεύων ατμός θερμαίνεται στη θερμοκρασία του ατμού θέρμανσης συμπιέζοντάς τον σε στροβιλοσυμπιεστή ή εγχυτήρα και στη συνέχεια χρησιμοποιείται ξανά για την εξάτμιση του διαλύτη στον ίδιο εξατμιστή.
Σχέδιο πολλαπλής εξάτμισης.
Συμπύκνωση συμπυκνώματος
1 – πρώτος εξατμιστής, 2 – δεύτερος εξατμιστής, p gr1 – πίεση του ατμού θέρμανσης της πρώτης συσκευής (φρέσκος ατμός), p at1 – πίεση του δευτερεύοντος ατμού από την πρώτη συσκευή, ίση με p gr2 – πίεση του ατμού θέρμανσης της δεύτερης συσκευής, p at2 – πίεση του δευτερεύοντος ζεύγους από τη δεύτερη συσκευή.
Σχέδιο εξάτμισης με αντλία θερμότητας.
Εξατμισμένο υγρό
| |
Εξατμισμένο υγρό
1 – εξατμιστήρας, 2 – συσκευή θέρμανσης δευτερεύοντος ατμού.
Τέλος εργασίας -
Αυτό το θέμα ανήκει στην ενότητα:
Χημική Τεχνολογία
Ομοσπονδιακό Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα.. Ανώτατη Επαγγελματική Εκπαίδευση.. Κρατικό Πανεπιστήμιο του Νόβγκοροντ που πήρε το όνομά του από τον Γιαροσλάβ του Σοφού..
Εάν χρειάζεστε επιπλέον υλικό για αυτό το θέμα ή δεν βρήκατε αυτό που αναζητούσατε, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε την αναζήτηση στη βάση δεδομένων των έργων μας:
Τι θα κάνουμε με το υλικό που λάβαμε:
Εάν αυτό το υλικό σας ήταν χρήσιμο, μπορείτε να το αποθηκεύσετε στη σελίδα σας στα κοινωνικά δίκτυα:
| Τιτίβισμα |
Όλα τα θέματα σε αυτήν την ενότητα:
11. 2 Βασικές αρχές ομοιογενών διεργασιών 12.1 Χαρακτηριστικά ετερογενών διεργασιών 12 Ετερογενείς διεργασίες 12.1 Χαρακτηριστικά ετερογενών διεργασιών
περιβάλλον
Η πρωταρχική πηγή ικανοποίησης των υλικών και πνευματικών αναγκών του ανθρώπου είναι η φύση. Αντιπροσωπεύει επίσης τον βιότοπό του – το περιβάλλον. Στο περιβάλλον υπάρχουν φυσικά
Η ανθρώπινη παραγωγική δραστηριότητα και οι πόροι του πλανήτη
Προϋπόθεση για την ύπαρξη και την ανάπτυξη της ανθρωπότητας είναι η υλική παραγωγή, δηλ. κοινωνική και πρακτική στάση του ανθρώπου στη φύση. Ποικιλόμορφη και γιγαντιαία κλίμακα βιομηχανικής παραγωγής
Η βιόσφαιρα και η εξέλιξή της
Το περιβάλλον είναι ένα πολύπλοκο σύστημα πολλαπλών συστατικών, τα στοιχεία του οποίου συνδέονται μεταξύ τους με πολυάριθμες συνδέσεις. Το περιβάλλον αποτελείται από έναν αριθμό υποσυστημάτων, καθένα από τα οποία
Χημική βιομηχανία
Με βάση τον σκοπό των παραγόμενων προϊόντων, η βιομηχανία χωρίζεται σε τομείς, ένας από τους οποίους είναι η χημική βιομηχανία. Μερίδιο της χημικής και πετροχημικής βιομηχανίας στη συνολική παραγωγή
Χημική Επιστήμη και Μεταποίηση
3.1 Χημική τεχνολογία - η επιστημονική βάση της χημικής παραγωγής Η σύγχρονη χημική παραγωγή είναι μια μεγάλης κλίμακας, αυτοματοποιημένη παραγωγή, η βάση
Χαρακτηριστικά της χημικής τεχνολογίας ως επιστήμης
Η χημική τεχνολογία διαφέρει από τη θεωρητική χημεία όχι μόνο στην ανάγκη να λαμβάνονται υπόψη οι οικονομικές απαιτήσεις για την παραγωγή που μελετά. Μεταξύ των εργασιών, των στόχων και του περιεχομένου του θεωρητικού
Σχέση χημικής τεχνολογίας και άλλων επιστημών
Η χημική τεχνολογία χρησιμοποιεί υλικό από διάφορες επιστήμες:
Χημικές πρώτες ύλες
Οι πρώτες ύλες είναι ένα από τα κύρια στοιχεία της τεχνολογικής διαδικασίας, το οποίο καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας και την επιλογή της τεχνολογίας. Οι πρώτες ύλες είναι φυσικά υλικά
Πόροι και ορθολογική χρήση των πρώτων υλών
Το μερίδιο των πρώτων υλών στο κόστος των χημικών προϊόντων φτάνει το 70%. Ως εκ τούτου, το πρόβλημα των πόρων και της ορθολογικής χρήσης των πρώτων υλών κατά την επεξεργασία και εξόρυξή τους είναι πολύ επίκαιρο. Στη χημική βιομηχανία
Παρασκευή χημικών πρώτων υλών για επεξεργασία
Οι πρώτες ύλες που προορίζονται για μεταποίηση σε τελικά προϊόντα πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω ενός συνόλου εργασιών που συνθέτουν τη διαδικασία προετοιμασίας πρώτων υλών για επεξεργασία.
Αντικατάσταση πρώτων υλών τροφίμων με μη εδώδιμες και φυτικές ορυκτές
Η πρόοδος στην οργανική χημεία καθιστά δυνατή την παραγωγή μιας σειράς πολύτιμων οργανικών ουσιών από μια ποικιλία πρώτων υλών. Για παράδειγμα, η αιθυλική αλκοόλη, που χρησιμοποιείται σε μεγάλες ποσότητες στην παραγωγή συνθετικών
Χρήση νερού, ιδιότητες νερού
Η χημική βιομηχανία είναι ένας από τους μεγαλύτερους καταναλωτές νερού. Το νερό χρησιμοποιείται σχεδόν σε όλες τις χημικές βιομηχανίες για διάφορους σκοπούς. Κατανάλωση νερού σε μεμονωμένες χημικές μονάδες
Βιομηχανική επεξεργασία νερού
Οι βλαβερές επιπτώσεις των ακαθαρσιών που περιέχονται στο βιομηχανικό νερό εξαρτώνται από τη χημική τους φύση, τη συγκέντρωση, τη διάσπαρτη κατάστασή τους, καθώς και από την τεχνολογία ειδικής παραγωγής χρήσης νερού. Ήλιος
Χρήση ενέργειας στη χημική βιομηχανία
Στη χημική βιομηχανία συμβαίνουν διάφορες διεργασίες που σχετίζονται είτε με την απελευθέρωση, είτε με την κατανάλωση, είτε με τους αμοιβαίους μετασχηματισμούς της ενέργειας. Η ενέργεια δαπανάται όχι μόνο σε χημικά
Οι κύριες πηγές ενέργειας που καταναλώνει η χημική βιομηχανία είναι τα ορυκτά καύσιμα και τα προϊόντα τους, η υδάτινη ενέργεια, η βιομάζα και τα πυρηνικά καύσιμα. Τμήμα ενεργειακής αξίας
Τεχνικοί και οικονομικοί δείκτες χημικής παραγωγής
Για τη χημική βιομηχανία, ως κλάδο παραγωγής υλικών μεγάλης κλίμακας, σημασία δεν έχει μόνο η τεχνολογία, αλλά και η στενά συνδεδεμένη με αυτήν οικονομική πτυχή, στην οποία
Οικονομική δομή της χημικής βιομηχανίας
Δείκτες όπως το κόστος κεφαλαίου, το κόστος παραγωγής και η παραγωγικότητα της εργασίας είναι επίσης σημαντικοί για την αξιολόγηση της οικονομικής αποτελεσματικότητας. Αυτοί οι δείκτες εξαρτώνται από την οικονομική δομή
Υλικά και ενεργειακά ισοζύγια χημικής παραγωγής
Τα αρχικά δεδομένα για όλους τους ποσοτικούς υπολογισμούς που γίνονται κατά την οργάνωση μιας νέας παραγωγής ή την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας μιας υπάρχουσας βασίζονται σε ισοζύγια υλικών και ενέργειας. Αυτά τα
Η έννοια της χημικής τεχνολογικής διαδικασίας
Στη διαδικασία χημικής παραγωγής, οι αρχικές ουσίες (πρώτες ύλες) μεταποιούνται στο προϊόν-στόχο. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν ορισμένες εργασίες, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας πρώτων υλών για τη μεταφορά τους στην αντίδραση
Χημική διαδικασία
Οι χημικές διεργασίες πραγματοποιούνται σε έναν χημικό αντιδραστήρα, ο οποίος αντιπροσωπεύει την κύρια συσκευή της παραγωγικής διαδικασίας. Η απόδοση του χημικού αντιδραστήρα εξαρτάται από το σχεδιασμό του χημικού αντιδραστήρα και τον τρόπο λειτουργίας του.
Ρυθμός χημικής αντίδρασης
Ο ρυθμός της χημικής αντίδρασης που λαμβάνει χώρα στον αντιδραστήρα περιγράφεται από τη γενική εξίσωση: V = K* L *DC L-παράμετρος που χαρακτηρίζει την κατάσταση του αντιδρώντος συστήματος. Κ-κωνστ
Συνολικός ρυθμός χημικής διεργασίας
Εφόσον για ετερογενή συστήματα οι διεργασίες στις ζώνες αντιδραστήρα 1, 3 και 2 υπακούουν σε διαφορετικούς νόμους, προχωρούν με διαφορετικούς ρυθμούς. Ο συνολικός ρυθμός της χημικής διεργασίας στον αντιδραστήρα καθορίζεται από
Θερμοδυναμικοί υπολογισμοί χημικών τεχνολογικών διεργασιών
Κατά το σχεδιασμό τεχνολογικών διεργασιών, οι θερμοδυναμικοί υπολογισμοί των χημικών αντιδράσεων είναι πολύ σημαντικοί. Μας επιτρέπουν να βγάλουμε ένα συμπέρασμα σχετικά με τη θεμελιώδη πιθανότητα αυτού του χημικού μετασχηματισμού,
Ισορροπία στο σύστημα
Η απόδοση του προϊόντος στόχου μιας χημικής διεργασίας σε έναν αντιδραστήρα καθορίζεται από το βαθμό στον οποίο το σύστημα αντίδρασης προσεγγίζει μια κατάσταση σταθερής ισορροπίας. Η σταθερή ισορροπία πληροί τις ακόλουθες προϋποθέσεις:
Υπολογισμός ισορροπίας από θερμοδυναμικά δεδομένα
Ο υπολογισμός της σταθεράς ισορροπίας και η μεταβολή της ενέργειας Gibbs καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της σύνθεσης ισορροπίας του μείγματος αντίδρασης, καθώς και της μέγιστης δυνατής ποσότητας προϊόντος. Ο υπολογισμός βασίζεται στα μειονεκτήματα
Θερμοδυναμική ανάλυση
Η γνώση των νόμων της θερμοδυναμικής είναι απαραίτητη για έναν μηχανικό όχι μόνο για να πραγματοποιήσει θερμοδυναμικούς υπολογισμούς, αλλά και για να αξιολογήσει την ενεργειακή απόδοση των χημικών τεχνολογικών διεργασιών. Η αξία της ανάλυσης
Η χημική παραγωγή ως σύστημα
Οι διαδικασίες παραγωγής στη χημική βιομηχανία μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ως προς τους τύπους των πρώτων υλών και των προϊόντων, τις συνθήκες εφαρμογής τους, την ισχύ του εξοπλισμού κ.λπ. Ωστόσο, με όλη την ποικιλία των συγκεκριμένων
Προσομοίωση με σύστημα χημικής μηχανικής
Το πρόβλημα μιας μεγάλης κλίμακας μετάβασης από το εργαστηριακό πείραμα στη βιομηχανική παραγωγή κατά το σχεδιασμό της τελευταίας επιλύεται με τη μέθοδο μοντελοποίησης. Η μοντελοποίηση είναι μέθοδος έρευνας
Επιλογή ροής διαδικασίας
Η οργάνωση οποιασδήποτε χημικής διεργασίας περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια: – ανάπτυξη διαγραμμάτων χημικών, βασικών και τεχνολογικών διεργασιών. – επιλογή βέλτιστων τεχνολογικών παραμέτρων και ρυθμίσεων
Επιλογή παραμέτρων διαδικασίας
Οι παράμετροι της μονάδας χημικής επεξεργασίας επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται η υψηλότερη οικονομική απόδοση όχι της μεμονωμένης λειτουργίας της, αλλά ολόκληρης της παραγωγής στο σύνολό της. Έτσι, για παράδειγμα, για την παραγωγή που εξετάστηκε παραπάνω
Διαχείριση χημικής παραγωγής
Η πολυπλοκότητα της χημικής παραγωγής ως συστήματος πολλαπλών παραγόντων και πολλαπλών επιπέδων οδηγεί στην ανάγκη χρήσης μιας ποικιλίας συστημάτων ελέγχου για μεμονωμένες διαδικασίες παραγωγής,
Υδρομηχανικές διεργασίες
Οι υδρομηχανικές διεργασίες είναι διεργασίες που συμβαίνουν σε ετερογενή, τουλάχιστον διφασικά συστήματα και υπακούουν στους νόμους της υδροδυναμικής. Τέτοια συστήματα αποτελούνται από μια διεσπαρμένη φάση,
Διαδικασίες μαζικής μεταφοράς
Οι διαδικασίες μεταφοράς μάζας είναι διεργασίες των οποίων η ταχύτητα καθορίζεται από τον ρυθμό μεταφοράς της ύλης από τη μια φάση στην άλλη προς την κατεύθυνση της επίτευξης ισορροπίας (ταχύτητα μεταφοράς μάζας). Στη διαδικασία του massoo
Αρχές σχεδιασμού χημικών αντιδραστήρων
Το κύριο στάδιο της χημικής τεχνολογικής διαδικασίας, το οποίο καθορίζει το σκοπό και τη θέση της στη χημική παραγωγή, εφαρμόζεται στην κύρια συσκευή του χημικού τεχνολογικού σχήματος, στο οποίο λαμβάνει χώρα η χημική διεργασία.
Σχέδια χημικών αντιδραστήρων
Δομικά, οι χημικοί αντιδραστήρες μπορούν να έχουν διαφορετικά σχήματα και δομές, επειδή πραγματοποιούν ποικίλες χημικές και φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν κάτω από δύσκολες συνθήκες μεταφοράς μάζας και θερμότητας
Κατασκευή συσκευών επαφής
Οι χημικοί αντιδραστήρες για τη διεξαγωγή ετερογενών καταλυτικών διεργασιών ονομάζονται συσκευές επαφής. Ανάλογα με την κατάσταση του καταλύτη και τον τρόπο κίνησης του στη συσκευή, χωρίζονται σε:
Χαρακτηριστικά ομοιογενών διεργασιών
Ομογενείς διεργασίες, δηλ. διεργασίες που συμβαίνουν σε ένα ομοιογενές μέσο (υγρά ή αέρια μείγματα που δεν έχουν διεπαφές που χωρίζουν μέρη του συστήματος το ένα από το άλλο) συναντώνται σχετικά σπάνια
Ομογενείς διεργασίες στην αέρια φάση
Οι ομοιογενείς διεργασίες στην αέρια φάση χρησιμοποιούνται ευρέως στην τεχνολογία των οργανικών ουσιών. Για να πραγματοποιηθούν αυτές οι διεργασίες, η οργανική ύλη εξατμίζεται και στη συνέχεια οι ατμοί της υποβάλλονται σε επεξεργασία από το ένα ή το άλλο.
Ομοιογενείς διεργασίες στην υγρή φάση
Από τον μεγάλο αριθμό διεργασιών που συμβαίνουν στην υγρή φάση, οι διαδικασίες εξουδετέρωσης αλκαλίων στην τεχνολογία των ορυκτών αλάτων χωρίς σχηματισμό στερεού άλατος μπορούν να ταξινομηθούν ως ομοιογενείς. Για παράδειγμα, λήψη θειικού άλατος
Βασικές αρχές ομοιογενών διεργασιών
Οι ομοιογενείς διεργασίες, κατά κανόνα, συμβαίνουν στην κινητική περιοχή, δηλ. ο συνολικός ρυθμός της διεργασίας καθορίζεται από τον ρυθμό της χημικής αντίδρασης, επομένως ισχύουν και οι νόμοι που έχουν θεσπιστεί για τις αντιδράσεις
Χαρακτηριστικά ετερογενών διεργασιών
Οι ετερογενείς χημικές διεργασίες βασίζονται σε αντιδράσεις μεταξύ αντιδραστηρίων σε διαφορετικές φάσεις. Οι χημικές αντιδράσεις είναι ένα από τα στάδια μιας ετερογενούς διαδικασίας και συμβαίνουν μετά την κίνηση
Διεργασίες στο σύστημα αερίου-υγρού (G-L)
Οι διεργασίες που βασίζονται στην αλληλεπίδραση αερίων και υγρών αντιδραστηρίων χρησιμοποιούνται ευρέως στη χημική βιομηχανία. Τέτοιες διεργασίες περιλαμβάνουν απορρόφηση και εκρόφηση αερίων, εξάτμιση υγρών
Διεργασίες σε δυαδικά στερεά, διφασικά υγρά και πολυφασικά συστήματα
Οι διεργασίες που περιλαμβάνουν μόνο στερεές φάσεις (S-T) συνήθως περιλαμβάνουν πυροσυσσωμάτωση στερεών υλικών κατά την όπτηση. Η πυροσυσσωμάτωση είναι η διαδικασία παραγωγής σκληρών και πορωδών τεμαχίων από λεπτές σκόνες.
Διαδικασίες και συσκευές υψηλής θερμοκρασίας
Η αύξηση της θερμοκρασίας επηρεάζει την ισορροπία και την ταχύτητα των χημικών τεχνολογικών διεργασιών που συμβαίνουν τόσο στην κινητική όσο και στην περιοχή διάχυσης. Επομένως, έλεγχος θερμοκρασίας
Ουσία και είδη κατάλυσης
Η κατάλυση είναι μια αλλαγή στον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων ή της διέγερσής τους ως αποτέλεσμα της επίδρασης των καταλυτικών ουσιών, οι οποίες, ενώ συμμετέχουν στη διαδικασία, παραμένουν χημικά μη χημικά στο τέλος της διαδικασίας.
Ιδιότητες στερεών καταλυτών και παραγωγή τους
Οι βιομηχανικοί στερεοί καταλύτες είναι ένα πολύπλοκο μείγμα που ονομάζεται μάζα επαφής. Στη μάζα επαφής, ορισμένες ουσίες είναι ο πραγματικός καταλύτης, ενώ άλλες χρησιμεύουν ως ενεργοποιητές.
Σχεδιασμός υλικού καταλυτικών διεργασιών
Οι συσκευές ομοιογενούς κατάλυσης δεν έχουν κανένα χαρακτηριστικό γνώρισμα· η διεξαγωγή καταλυτικών αντιδράσεων σε ένα ομοιογενές μέσο είναι τεχνικά εύκολη στην εφαρμογή και δεν απαιτεί ειδικές συσκευές.
Η πιο σημαντική χημική παραγωγή
Στη σημερινή εποχή Είναι γνωστές πάνω από 50.000 μεμονωμένες ανόργανες και περίπου τρία εκατομμύρια οργανικές ουσίες. Μόνο ένα μικρό μέρος των ουσιών που ανακαλύφθηκαν λαμβάνεται υπό βιομηχανικές συνθήκες. Πράγματι
Εφαρμογή
Η υψηλή δραστηριότητα του θειικού οξέος, σε συνδυασμό με το σχετικά χαμηλό κόστος παραγωγής, προκαθόρισε τη μεγάλη κλίμακα και την εξαιρετική ποικιλία της χρήσης του. Ανάμεσα στο ορυκτό
Τεχνολογικές ιδιότητες του θειικού οξέος
Το άνυδρο θειικό οξύ (μονοένυδρο) H2SO4 είναι ένα βαρύ ελαιώδες υγρό που αναμιγνύεται με νερό σε όλες τις αναλογίες, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα
Μέθοδοι απόκτησης
Τον 13ο αιώνα, το θειικό οξύ παρήχθη από τη θερμική αποσύνθεση του θειικού σιδήρου FeSO4, γι' αυτό ακόμη και τώρα μια από τις ποικιλίες θειικού οξέος ονομάζεται λάδι βιτριόλης, αν και το θειικό οξύ έχει εδώ και πολύ καιρό
Πρώτες ύλες για την παραγωγή θειικού οξέος
Η πρώτη ύλη για την παραγωγή θειικού οξέος μπορεί να είναι στοιχειακό θείο και διάφορες ενώσεις που περιέχουν θείο, από τις οποίες μπορεί να ληφθεί το ίδιο το θείο ή οξείδιο του θείου. Φυσικά κοιτάσματα
Μέθοδος επαφής για την παραγωγή θειικού οξέος
Η μέθοδος επαφής παράγει μεγάλες ποσότητες θειικού οξέος, συμπεριλαμβανομένου του ελαίου. Η μέθοδος επαφής περιλαμβάνει τρία στάδια: 1) καθαρισμό αερίου από ακαθαρσίες επιβλαβείς για τον καταλύτη. 2) επαφή
Παραγωγή θειικού οξέος από θείο
Η καύση του θείου είναι πολύ πιο απλή και ευκολότερη από την καύση των πυριτών. Η τεχνολογική διαδικασία για την παραγωγή θειικού οξέος από στοιχειακό θείο διαφέρει από τη διαδικασία παραγωγής
Τεχνολογία Σταθερού Αζώτου
Το αέριο άζωτο είναι ένα από τα πιο ανθεκτικά χημικά. Η ενέργεια δέσμευσης σε ένα μόριο αζώτου είναι 945 kJ/mol. έχει μια από τις υψηλότερες εντροπίες ανά α
Βάση πρώτων υλών της βιομηχανίας αζώτου
Οι πρώτες ύλες για την απόκτηση προϊόντων στη βιομηχανία αζώτου είναι ο ατμοσφαιρικός αέρας και διάφορα είδη καυσίμων. Ένα από τα συστατικά του αέρα είναι το άζωτο, το οποίο χρησιμοποιείται σε ημιχημικές διεργασίες.
Λήψη αερίων διεργασίας
Αέριο σύνθεσης από στερεό καύσιμο. Η πρώτη από τις κύριες πηγές πρώτων υλών για την παραγωγή αερίου σύνθεσης ήταν το στερεό καύσιμο, το οποίο επεξεργαζόταν σε γεννήτριες αερίων νερού σύμφωνα με τις ακόλουθες μεθόδους:
Σύνθεση αμμωνίας
Ας εξετάσουμε ένα στοιχειώδες τεχνολογικό σχέδιο σύγχρονης παραγωγής αμμωνίας σε μέση πίεση με παραγωγικότητα 1360 τόνων/ημέρα. Ο τρόπος λειτουργίας του χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες παραμέτρους: θερμοκρασία
Τυπικές διαδικασίες τεχνολογίας αλατιού
Τα περισσότερα MU αντιπροσωπεύουν διάφορα ορυκτά άλατα ή στερεά με ιδιότητες που μοιάζουν με αλάτι. Τα τεχνολογικά σχήματα για την παραγωγή MU είναι πολύ διαφορετικά, αλλά, στις περισσότερες περιπτώσεις, η αποθήκη
Αποσύνθεση φωσφορικών πρώτων υλών και παραγωγή φωσφορικών λιπασμάτων
Τα φυσικά φωσφορικά άλατα (απατίτες, φωσφορίτες) χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή ορυκτών λιπασμάτων. Η ποιότητα των λαμβανόμενων ενώσεων φωσφόρου αξιολογείται από την περιεκτικότητά τους σε P2O5
Παραγωγή φωσφορικού οξέος
Η μέθοδος εκχύλισης για την παραγωγή φωσφορικού οξέος βασίζεται στην αντίδραση αποσύνθεσης φυσικών φωσφορικών αλάτων με θειικό οξύ. Η διαδικασία αποτελείται από δύο στάδια: αποσύνθεση των φωσφορικών αλάτων και διήθηση του προϊόντος.
Παραγωγή απλού υπερφωσφορικού
Η ουσία της παραγωγής απλού υπερφωσφορικού είναι η μετατροπή του φυσικού φθοριοαπατίτη, αδιάλυτου στο νερό και στο έδαφος, σε διαλυτές ενώσεις, κυρίως φωσφορικό μονοασβέστιο
Παραγωγή διπλού υπερφωσφορικού
Το διπλό υπερφωσφορικό είναι ένα συμπυκνωμένο λίπασμα φωσφόρου που λαμβάνεται με αποσύνθεση φυσικών φωσφορικών αλάτων με φωσφορικό οξύ. Περιέχει 42-50% εύπεπτο P2O5, συμπεριλαμβανομένου του
Αποσύνθεση νιτρικού οξέος των φωσφορικών αλάτων
Λήψη σύνθετων λιπασμάτων. Μια προοδευτική κατεύθυνση στην επεξεργασία των φωσφορικών πρώτων υλών είναι η χρήση της μεθόδου αποσύνθεσης νιτρικού οξέος απατιτών και φωσφοριτών. Αυτή η μέθοδος καλεί
Παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων
Το πιο σημαντικό είδος ορυκτών λιπασμάτων είναι τα αζωτούχα λιπάσματα: νιτρικό αμμώνιο, ουρία, θειικό αμμώνιο, υδατικά διαλύματα αμμωνίας κ.λπ. Το άζωτο παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στη ζωή.
Παραγωγή νιτρικού αμμωνίου
Το νιτρικό αμμώνιο, ή νιτρικό αμμώνιο, το NH4NO3 είναι μια λευκή κρυσταλλική ουσία που περιέχει 35% άζωτο σε μορφές αμμωνίου και νιτρικού, και οι δύο μορφές αζώτου απορροφώνται εύκολα
Παραγωγή ουρίας
Η ουρία (ουρία) κατέχει τη δεύτερη θέση μεταξύ των αζωτούχων λιπασμάτων ως προς τον όγκο παραγωγής μετά το νιτρικό αμμώνιο. Η αύξηση της παραγωγής ουρίας οφείλεται στο ευρύ φάσμα των εφαρμογών της στη γεωργία.
Παραγωγή θειικού αμμωνίου
Το θειικό αμμώνιο (NΝ4)2SO4 είναι μια άχρωμη κρυσταλλική ουσία, περιέχει 21,21% άζωτο, όταν θερμανθεί στους 5130 C αποσυντίθεται πλήρως σε
Παραγωγή νιτρικού ασβεστίου
Ιδιότητες Το νιτρικό ασβέστιο (άσβεστος ή νιτρικό ασβέστιο) σχηματίζει αρκετούς κρυσταλλικούς υδρίτες. Το άνυδρο αλάτι λιώνει σε θερμοκρασία 5610 C, αλλά ήδη στους 5000
Παραγωγή υγρών αζωτούχων λιπασμάτων
Μαζί με τα στερεά λιπάσματα χρησιμοποιούνται και υγρά αζωτούχα λιπάσματα που είναι διαλύματα νιτρικού αμμωνίου, ουρίας, νιτρικού ασβεστίου και τα μείγματά τους σε υγρή αμμωνία ή σε συμπύκνωμα
γενικά χαρακτηριστικά
Πάνω από το 90% των αλάτων καλίου που εξάγονται από τα έγκατα της γης και παράγονται με βιομηχανικές μεθόδους χρησιμοποιούνται ως λιπάσματα. Τα ορυκτά λιπάσματα ποτάσας είναι φυσικά ή συνθετικά
Λήψη χλωριούχου καλίου
Μέθοδος παραγωγής επίπλευσης Η μέθοδος επίπλευσης για τον διαχωρισμό του χλωριούχου καλίου από το συλβινίτη βασίζεται στον διαχωρισμό επίπλευσης-βαρύτητας υδατοδιαλυτών ορυκτών μεταλλεύματος καλίου σε περιβάλλον
Τυπικές διαδικασίες τεχνολογίας πυριτικών υλικών
Στην παραγωγή πυριτικών υλικών χρησιμοποιούνται τυπικές τεχνολογικές διεργασίες, γεγονός που οφείλεται στην ομοιότητα των φυσικών και χημικών αρχών παραγωγής τους. Στην πιο γενική μορφή, η παραγωγή οποιουδήποτε πυριτικού
Παραγωγή αεράσβεστου
Ο αέρας ή ο ασβέστης κατασκευής είναι ένα συνδετικό χωρίς πυριτικά με βάση το οξείδιο του ασβεστίου και το υδροξείδιο. Υπάρχουν τρεις τύποι αεράσβεστου: - βραστός ασβέστης (ταχυάσβεστος
Διαδικασία παραγωγής γυαλιού
Οι πρώτες ύλες για την παραγωγή γυαλιού είναι μια ποικιλία φυσικών και συνθετικών υλικών. Ανάλογα με τον ρόλο τους στο σχηματισμό του γυαλιού χωρίζονται σε πέντε ομάδες: 1. Γυαλοδιαμορφωτές που δημιουργούν τη βάση
Παραγωγή πυρίμαχων υλικών
Τα πυρίμαχα υλικά (πυρίμαχα) είναι μη μεταλλικά υλικά που χαρακτηρίζονται από αυξημένη αντοχή στη φωτιά, δηλ. ικανότητα αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς τήξη
Ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων χλωριούχου νατρίου
Η ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων χλωριούχου νατρίου παράγει χλώριο, υδρογόνο και καυστική σόδα (καυστική σόδα). Το χλώριο σε ατμοσφαιρική πίεση και κανονική θερμοκρασία είναι ένα κιτρινοπράσινο αέριο με
Ηλεκτρόλυση διαλύματος χλωριούχου νατρίου σε λουτρά με χαλύβδινη κάθοδο και άνοδο γραφίτη
Η ηλεκτρόλυση ενός διαλύματος χλωριούχου νατρίου σε λουτρά με κάθοδο χάλυβα και άνοδο γραφίτη καθιστά δυνατή τη λήψη καυστικής σόδας, χλωρίου και υδρογόνου σε μία συσκευή (ηλεκτρολύτη). Όταν περνά σταθερά
Η ηλεκτρόλυση διαλυμάτων χλωριούχου νατρίου σε λουτρά με κάθοδο υδραργύρου και άνοδο γραφίτη καθιστά δυνατή τη λήψη περισσότερων συμπυκνωμένων προϊόντων από ό,τι σε λουτρά με διάφραγμα. Όταν παρακάμπτετε
Παραγωγή υδροχλωρικού οξέος
Το υδροχλωρικό οξύ είναι ένα διάλυμα υδροχλωρίου σε νερό. Το υδροχλώριο είναι ένα άχρωμο αέριο με σημείο τήξης –114,20 C και σημείο βρασμού –85
Ηλεκτρόλυση τήγματος. Παραγωγή αλουμινίου
Κατά την ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων, μπορούν να ληφθούν μόνο ουσίες των οποίων το δυναμικό απελευθέρωσης στην κάθοδο είναι πιο θετικό από το δυναμικό απελευθέρωσης υδρογόνου. Ειδικότερα, τέτοια ηλεκτραρνητικά
Παραγωγή αλουμίνας
Η ουσία της παραγωγής αλουμίνας είναι ο διαχωρισμός του υδροξειδίου του αλουμινίου από άλλα ορυκτά. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας σειράς πολύπλοκων τεχνολογικών τεχνικών: μετατροπή της αλουμίνας σε διαλυτό διάλυμα
Παραγωγή αλουμινίου
Το αλουμίνιο παράγεται από αλουμίνα διαλυμένη σε κρυόλιθο Na3AlF6. Ο κρυόλιθος, ως διαλύτης αλουμίνας, είναι βολικός γιατί διαλύει αρκετά καλά το Al
Μεταλλουργία
Η μεταλλουργία είναι η επιστήμη των μεθόδων λήψης μετάλλων από μεταλλεύματα και άλλες πρώτες ύλες και ο κλάδος της βιομηχανίας που παράγει μέταλλα. Η μεταλλουργική παραγωγή προέκυψε στην αρχαιότητα. Για άλλη μια φορά τα ξημερώματα
Μεταλλεύματα και μέθοδοι επεξεργασίας τους
Πρώτες ύλες στην παραγωγή μετάλλων είναι μεταλλεύματα. Με εξαίρεση έναν μικρό αριθμό (πλατίνα, χρυσός, ασήμι), τα μέταλλα βρίσκονται στη φύση με τη μορφή χημικών ενώσεων που αποτελούν μέρος μεταλλικών υλικών.
Παραγωγή σιδήρου
Οι πρώτες ύλες για την παραγωγή χυτοσιδήρου είναι τα μεταλλεύματα σιδήρου, χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες: Μεταλλεύματα μαγνητικού οξειδίου σιδήρου ή μαγνητικά μεταλλεύματα σιδήρου, περιέχουν 50-70% σίδηρο και αποτελούνται κυρίως
Παραγωγή χαλκού
Ο χαλκός είναι ένα μέταλλο που χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία. Στην καθαρή του μορφή, ο χαλκός έχει ανοιχτό ροζ χρώμα. Το σημείο τήξεως του είναι 10830 C, το σημείο βρασμού του είναι 23000 C, είναι
Επεξεργασία χημικών καυσίμων
Το καύσιμο αναφέρεται σε φυσικές ή τεχνητά παραγόμενες εύφλεκτες οργανικές ουσίες που αποτελούν πηγή θερμικής ενέργειας και πρώτων υλών για τη χημική βιομηχανία. Εκ φύσεως τοις εκατό
Οπτανθρακοποίηση κάρβουνων
Η οπτανθρακοποίηση είναι μια μέθοδος επεξεργασίας καυσίμων, κυρίως άνθρακα, που περιλαμβάνει τη θέρμανση τους χωρίς πρόσβαση αέρα στους 900-10500C. Σε αυτή την περίπτωση, το καύσιμο αποσυντίθεται με το σχηματισμό του
Παραγωγή και επεξεργασία αερίων καυσίμων
Το αέριο καύσιμο είναι ένα καύσιμο που βρίσκεται σε αέρια κατάσταση στη θερμοκρασία και την πίεση λειτουργίας του. Από την προέλευση, τα αέρια καύσιμα χωρίζονται σε φυσικά και συνθετικά
Βασική οργανική σύνθεση
Η βασική οργανική σύνθεση (BOS) είναι ένα σύνολο παραγωγών οργανικών ουσιών σχετικά απλής δομής, που παράγονται σε πολύ μεγάλες ποσότητες και χρησιμοποιούνται ως
Πρώτες ύλες και διαδικασίες προστασίας του περιβάλλοντος
Η παραγωγή προϊόντων προστασίας του περιβάλλοντος βασίζεται σε ορυκτές οργανικές πρώτες ύλες: πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άνθρακας και σχιστόλιθος. Ως αποτέλεσμα διαφόρων χημικών και φυσικοχημικών προ
Συνθέσεις με βάση το μονοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο
Η οργανική σύνθεση με βάση το μονοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο έχει λάβει ευρεία βιομηχανική ανάπτυξη. Η καταλυτική σύνθεση υδρογονανθράκων από CO και H2 πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Sabatier, συνθετικό
Σύνθεση μεθυλικής αλκοόλης
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, μεθυλική αλκοόλη (μεθανόλη) λαμβανόταν από νερό πίσσας που απελευθερώθηκε κατά την ξηρή απόσταξη του ξύλου. Η απόδοση αλκοόλης εξαρτάται από τον τύπο του ξύλου και κυμαίνεται από 3
Παραγωγή αιθανόλης
Η αιθανόλη είναι ένα άχρωμο κινητό υγρό με χαρακτηριστική οσμή, σημείο βρασμού 78,40 C, σημείο τήξης –115,150 C, πυκνότητα 0,794 t/m3. Η αιθανόλη αναμιγνύεται
Παραγωγή φορμαλδεΰδης
Η φορμαλδεΰδη (μεθάνιο, φορμική αλδεΰδη) είναι ένα άχρωμο αέριο με έντονη ερεθιστική οσμή, με σημείο βρασμού 19,20 C, σημείο τήξης -1180 C και πυκνότητα (σε υγρό
Παρασκευή ρητινών ουρίας-φορμαλδεΰδης
Τυπικοί εκπρόσωποι των τεχνητών ρητινών είναι οι ρητίνες ουρίας-φορμαλδεΰδης, οι οποίες σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της αντίδρασης πολυσυμπύκνωσης που συμβαίνει κατά την αλληλεπίδραση μορίων και μορφών ουρίας
Παραγωγή ακεταλδεΰδης
Ακεταλδεΰδη (αιθανάλη, ξύδι
Παραγωγή οξικού οξέος και ανυδρίτη
Το οξικό οξύ (αιθανοϊκό οξύ) είναι ένα άχρωμο υγρό με πικάντικη οσμή, με σημείο βρασμού 118,10 C, σημείο τήξης 16,750 C και πυκνότητα
Μονομερή πολυμερισμού
Τα μονομερή είναι ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους κυρίως οργανικής φύσης, τα μόρια των οποίων είναι ικανά να αντιδρούν μεταξύ τους ή με μόρια άλλων ενώσεων για να σχηματίσουν
Παραγωγή διασποράς οξικού πολυβινυλίου
Στην ΕΣΣΔ, η βιομηχανική παραγωγή PVAD πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1965. Η κύρια μέθοδος απόκτησης PVAD στην ΕΣΣΔ ήταν συνεχής καταρράκτη, ωστόσο, υπήρχαν παραγωγές στις οποίες περιοδικές
Ενώσεις υψηλού μοριακού βάρους
Οι φυσικές και συνθετικές υψηλού μοριακού χαρακτήρα οργανικές ενώσεις έχουν μεγάλη σημασία για την εθνική οικονομία: κυτταρίνη, χημικές ίνες, καουτσούκ, πλαστικά, καουτσούκ, βερνίκια, κόλλες κ.λπ. Πώς σελ
Παραγωγή πολτού
Η κυτταρίνη είναι ένας από τους κύριους τύπους πολυμερών υλικών. Περισσότερο από το 80% του ξύλου που χρησιμοποιείται για χημική επεξεργασία χρησιμοποιείται για την παραγωγή κυτταρίνης και ξυλοπολτού. Κυτταρίνη, μερικές φορές
Κατασκευαστής χημικών ινών
Οι ίνες είναι σώματα των οποίων το μήκος είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από τις πολύ μικρές διαστάσεις διατομής τους, συνήθως μετρούμενες σε μικρά. Τα ινώδη υλικά, π.χ. ουσίες που αποτελούνται από ίνες και
Παραγωγή πλαστικών
Τα πλαστικά περιλαμβάνουν μια ευρεία ομάδα υλικών, το κύριο συστατικό των οποίων είναι φυσικά ή συνθετικά IUD, ικανά να γίνουν πλαστικά σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις.
Απόκτηση καουτσούκ και καουτσούκ
Τα καουτσούκ περιλαμβάνουν ελαστικά IUD, τα οποία είναι ικανά να παραμορφωθούν σημαντικά υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων και να επανέλθουν γρήγορα στην αρχική τους κατάσταση μετά την αφαίρεση του φορτίου. Ελαστικές ιδιότητες
Ο ρόλος των θερμικών διεργασιών στη χημική τεχνολογία. Χαρακτηριστικά των θερμικών διεργασιών
Βιομηχανικές μέθοδοι παροχής και απομάκρυνσης θερμότητας. Τύποι ψυκτικών και περιοχές εφαρμογής τους. Θέρμανση με ατμό νερού. Χαρακτηριστικά χρήσης κορεσμένου ατμού ως θερμαντικού παράγοντα, κύρια πλεονεκτήματα και πεδίο εφαρμογής. Η θερμότητα ισορροπεί όταν θερμαίνεται με "καυτό" και "χαζό" ατμό. Θέρμανση με ζεστά υγρά, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Θέρμανση με καυσαέρια. Θέρμανση με ηλεκτρικό ρεύμα. Ψυκτικά μέσα.
Εναλλάκτες θερμότητας.Ταξινόμηση εναλλάκτη θερμότητας. Εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνων: σχεδιασμός, συγκριτικά χαρακτηριστικά. Εναλλάκτες θερμότητας πηνίου: σχέδια, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Εναλλάκτες θερμότητας με επίπεδη επιφάνεια: σχέδια, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ανάμιξη εναλλάκτη θερμότητας: σχέδια, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Αναγεννητικοί εναλλάκτες θερμότητας: σχέδια, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Υπολογισμός επιφανειακών εναλλακτών θερμότητας.Επιλογή εναλλάκτη θερμότητας. Υπολογισμός σχεδιασμού εναλλάκτη θερμότητας. Ελέγξτε τον υπολογισμό των εναλλάκτη θερμότητας. Επιλογή της βέλτιστης λειτουργίας των εναλλάκτη θερμότητας.
Εξάτμιση. Σκοπός της διαδικασίας. Ταξινόμηση διεργασιών και συσκευής εξάτμισης. Ενιαία εξάτμιση: αρχή λειτουργίας, σχήματα, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Πολλαπλή εξάτμιση: αρχή λειτουργίας, σχήματα, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Εξάτμιση με αντλία θερμότητας.
Εξατμιστήρες.Ταξινόμηση εξατμιστών. Εξατμιστήρες με εξαναγκασμένη κυκλοφορία: σχέδια, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Εξατμιστήρες φιλμ: σχέδια, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Επιλογή εξατμιστήρων.Υπολογισμός μονάδας εξάτμισης που λειτουργεί συνεχώς. Τρόποι αύξησης της απόδοσης των εγκαταστάσεων εξάτμισης. Σκοπός συμπυκνωτή, βαρομετρικό σωλήνα, αντλία κενού, αποστράγγιση συμπυκνωμάτων.
Υλικό που μελετήθηκε το προηγούμενο εξάμηνο
(επανάληψη)
Γενικές πληροφορίες. Τύποι θερμικών διεργασιών. Κινητήρια δύναμη. Πεδίο θερμοκρασίας, κλίση θερμοκρασίας. Στατική και μη σταθερή μεταφορά θερμότητας. Τρεις τρόποι διανομής θερμότητας. Ισορροπία θερμότητας.
Θερμική αγωγιμότητα. Ο νόμος του Φουριέ. Διαφορική εξίσωση θερμικής αγωγιμότητας. Συντελεστής θερμικής διάχυσης: φυσική έννοια, μονάδες μέτρησης. Θερμική αγωγιμότητα επίπεδων, κυλινδρικών, μονοστρωματικών και πολυστρωματικών τοίχων.
Θερμική ακτινοβολία. Νόμοι Stefan-Boltzmann και Kirchhoff.
Συναγωγική μεταφορά θερμότητας. Μηχανισμοί διαμήκους και εγκάρσιας μεταφορικής μεταφοράς σε στρωτές και τυρβώδεις ροές. Οριακό στρώμα θερμοκρασίας. Νόμος του Νεύτωνα για τη μεταφορά θερμότητας. Συντελεστής μεταφοράς θερμότητας. Θερμική ομοιότητα: κριτήρια για θερμική ομοιότητα. Εξίσωση κριτηρίου μεταφοράς θερμότητας με συναγωγή. Μεταφορά θερμότητας όταν αλλάζει η κατάσταση συσσωμάτωσης (συμπύκνωση ατμού, βρασμός υγρών).
Μεταφορά θερμότητας. Βασική εξίσωση μεταφοράς θερμότητας. Συντελεστής μεταφοράς θερμότητας. Θερμικές αντιστάσεις. Κινητήρια δύναμη της διαδικασίας, μέση πίεση θερμοκρασίας. Επιλογή αμοιβαίας κατεύθυνσης ψυκτικών υγρών.
Πεδίο εφαρμογής της ενότητας και τύποι εκπαιδευτικών συνεδριών
Κατάλογος των απαραίτητων εργαλείων για την υλοποίηση
Προγράμματα ενοτήτων
Εργαστηριακές εγκαταστάσεις
«Μελέτη της διαδικασίας μεταφοράς θερμότητας σε εναλλάκτη θερμότητας σωλήνα σε σωλήνα»
"Δοκιμή εγκατάστασης εξάτμισης διπλής επίδρασης"
3.4.2 σχολικά βιβλία
3.4.3 Υπολογιστής με κατάλληλο λογισμικό (ηλεκτρονικό σύστημα εκπαίδευσης ειδικών, βλ. Παράρτημα Ε)
Πρόγραμμα μελέτης για την ενότητα «Θερμικές διεργασίες»
Το πρόγραμμα της ενότητας βασίζεται στο γεγονός ότι ο μαθητής ολοκληρώνει τις εργασίες ανεξάρτητα για 4…5 ώρες κάθε εβδομάδα και παρουσιάζεται στον Πίνακα 1.1.
Πρακτικά σχέδια μαθημάτων
Οι βασικοί κανόνες για τη διεξαγωγή μαθημάτων παρατίθενται στο Παράρτημα Α.
Μάθημα Νο. 1
Θέμα: Θεωρητικά θεμέλια μεταφοράς θερμότητας.
Σκοπός του μαθήματος: Μελετήστε τους βασικούς νόμους της διαδικασίας μεταφοράς θερμότητας.
Πλάνο μαθήματος:
– μέθοδοι κατάρτισης ισοζυγίων θερμότητας
α) όταν αλλάζει η κατάσταση συσσώρευσης του ψυκτικού.
β) χωρίς αλλαγή της κατάστασης συσσώρευσης του ψυκτικού υγρού.
– κινητήρια δύναμη της μεταφοράς θερμότητας: υπολογισμός, επίδραση διαφόρων παραγόντων.
– ρυθμός μεταφοράς θερμότητας: περιοριστικό στάδιο και παράγοντες που το επηρεάζουν.
– τρόποι εντατικοποίησης των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας.
2. Επίλυση προβλημάτων: 4-40, 42, 45.
Πίνακας 1.1 – Πρόγραμμα μελέτης ενότητας
| Εβδομάδα αρ. | Διάλεξη αρ. | Θέμα διάλεξης | Πρακτικές ασκήσεις (ρήτρα 1.6) | Εργαστηριακές εργασίες | Ανεξάρτητη εργασία μαθητή | μορφή ελέγχου |
| Θερμικές διεργασίες και συσκευές: ταξινόμηση, πεδίο εφαρμογής, σημασία σε HT. Θερμαντικά μέσα και μέθοδοι θέρμανσης. | Μάθημα Νο. 1: «Θεωρητικά θεμέλια μεταφοράς θερμότητας» | 1. Προετοιμασία για τα μαθήματα. 2. Ανασκόπηση της ενότητας «Βασικά στοιχεία μεταφοράς θερμότητας» | Έλεγχος σημειώσεων, σκίτσα διαγραμμάτων συσκευών, προφορική ερώτηση σε πρακτικές τάξεις, διεξαγωγή και υπεράσπιση εργαστηριακών εργασιών, εκτέλεση και υπεράσπιση IRZ, μαθήματα με ηλεκτρονικό σύστημα ειδικών-εκμάθησης, σπονδυλωτή εξέταση | |||
| Εναλλάκτες θερμότητας: ταξινόμηση, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Επιλογή και υπολογισμός εναλλάκτη θερμότητας. | Μάθημα Νο. 2: «Σχεδιασμός, επιλογή και υπολογισμός εναλλάκτη θερμότητας | 1. Μελέτη λειτουργίας εναλλάκτη θερμότητας “pipe-in-pipe”. | 1. Προετοιμασία για μαθήματα (μελέτη λογοτεχνίας, σημειώσεις, σκιαγράφηση διαγραμμάτων συσκευών, | |||
| Εξάτμιση: γενικές διατάξεις, που σημαίνει στο HT. Ταξινόμηση εξατμιστών. Υπολογισμός εξατμιστών μονής επίδρασης. | Μάθημα Νο. 3: «OVU: αρχή υπολογισμού» | 1. Προετοιμασία για μαθήματα (μελέτη λογοτεχνίας, σημειώσεις, σκίτσο | ||||
| Εγκαταστάσεις εξάτμισης πολλαπλών αποτελεσμάτων: αρχή λειτουργίας, διαγράμματα. Χαρακτηριστικά του υπολογισμού. Μονάδες εξάτμισης με αντλία θερμότητας. | Μάθημα Νο. 4: «ΑΠΑ: αρχή υπολογισμού» | 2. Μελέτη λειτουργίας μονάδας εξάτμισης διπλής επίδρασης | 1. Προετοιμασία για τα μαθήματα. 2. Εφαρμογή IRP | |||
| 5 Διαβουλεύσεις | ||||||
| 5 Εξέταση ενότητας |
Προετοιμασία για το μάθημα:
1. Μελετήστε την ύλη του μαθήματος στις σημειώσεις και το σχολικό βιβλίο, σελ. 293-299, σελ. 318-332.
2. Μάθετε τους ορισμούς όρων και εννοιών (βλ. Παράρτημα Δ).
3. Προετοιμάστε γραπτές, με κίνητρο απαντήσεις στη δοκιμαστική εργασία Νο. 1 (βλ. Παράρτημα Β).
Βασικοί όροι και έννοιες:
συμπύκνωση σταγονιδίων του ατμού.
μεταγωγή;
συντελεστής μεταφοράς θερμότητας?
συντελεστής μεταφοράς θερμότητας?
συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας.
κριτήρια θερμικής ομοιότητας·
περιοριστικό στάδιο?
βασική εξίσωση μεταφοράς θερμότητας?
συμπύκνωση φιλμ του ατμού?
βρασμό μεμβράνης?
πυρηνικό βρασμό?
ταχύτητα θερμικών διεργασιών·
μέση διαφορά θερμοκρασίας?
ανταλλαγή θερμότητας?
μεταφορά θερμότητας;
μεταφορά θερμότητας;
θερμική αγωγιμότητα;
θερμική αντίσταση του συστήματος.
ειδική θερμότητα μετασχηματισμών φάσης.
ειδική θερμότητα.
Μάθημα Νο 2
Θέμα: Σχέδια, επιλογή και υπολογισμός εναλλάκτη θερμότητας.
Σκοπός του μαθήματος:Αποκτήστε δεξιότητες στην επιλογή και τον υπολογισμό του εξοπλισμού ανταλλαγής θερμότητας.
Πλάνο μαθήματος:
1. Συζήτηση για τα ακόλουθα θέματα και ερωτήσεις:
– τεχνικά ψυκτικά μέσα και περιοχές εφαρμογής τους·
– ταξινόμηση των εναλλάκτη θερμότητας και επιλογή τους.
– υπολογισμός εναλλάκτη θερμότητας. εντατικοποίηση της λειτουργίας του εναλλάκτη θερμότητας.
2. Επίλυση προβλημάτων: 4-38, 44, 52.
Προετοιμασία για το μάθημα:
1. Μελετήστε την ύλη του μαθήματος στις σημειώσεις και το σχολικό βιβλίο, σελ. 333-355.
2. Μελετήστε και σκιαγραφήστε τα σχηματικά διαγράμματα των κύριων σχεδίων εναλλάκτη θερμότητας: σχέδια Νο. 13.1, 13.4, 13.6, 13.7, 13.8, 13.10, 13.13, 13.14, 13.15, 13.19, 13.18, 13.17,
4. Προετοιμάστε γραπτές, με κίνητρο απαντήσεις στη δοκιμαστική εργασία Νο. 2 (βλ. Παράρτημα Β).
Βασικοί όροι και έννοιες:
στραγγιστή?
υδρατμοί?
"κουφός" ατμός?
κρίσιμος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας.
κρίσιμη διαφορά θερμοκρασίας.
παράγοντες βελτιστοποίησης·
βελτιστοποίηση;
"ζωντανός ατμός.
επιφανειακά εναλλάκτες θερμότητας?
διέλευση υδρατμών?
ενδιάμεσο ψυκτικό?
υπολογισμός σχεδιασμού εναλλάκτη θερμότητας.
υπολογισμός επαλήθευσης των εναλλάκτη θερμότητας.
αναγεννητικοί εναλλάκτες θερμότητας.
ανάμειξη εναλλάκτες θερμότητας?
θερμοκρασία σημείου δρόσου.
Μάθημα Νο. 3
Θέμα:Μονάδες εξάτμισης μονής επίδρασης (SEE).
Σκοπός του μαθήματος:Μελετήστε τα σχέδια των εξατμιστών. Αποκτήστε πρακτικές δεξιότητες στον υπολογισμό μονάδων εξάτμισης με ένα αποτέλεσμα.
Πλάνο μαθήματος:
1. Συζήτηση για τα ακόλουθα θέματα και ερωτήσεις:
– η ουσία της διαδικασίας εξάτμισης, περιοχές εφαρμογής. Για ποιο σκοπό δημιουργούνται συνθήκες στους εξατμιστές για την κυκλοφορία του εξατμιζόμενου διαλύματος;
– ταξινόμηση εξατμιστών, περιοχές εφαρμογής εξατμιστών διαφόρων σχεδίων.
– αρνητικές διεργασίες που συνοδεύουν την εξάτμιση.
– παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή ενός εξατμιστή·
– υπολογισμός εξατμιστών μονής επίδρασης.
2. Επίλυση προβλημάτων: 5-3, 15, 18, 21, 25.
Προετοιμασία για το μάθημα:
1. Μελετήστε την ύλη του μαθήματος στις σημειώσεις και το σχολικό βιβλίο, σελ. 359-365.
2. Μελετήστε και σκιαγραφήστε τα σχηματικά διαγράμματα των κύριων σχεδίων εξατμιστήρων: σχέδια Νο 14.1, 14.7, 14.8, 14.9, 14.10, 14.11.
3. Μάθετε τους ορισμούς όρων και εννοιών (βλ. Παράρτημα Δ).
4. . Προετοιμάστε γραπτές, με κίνητρο απαντήσεις στη δοκιμαστική εργασία Νο. 3 (βλ. Παράρτημα Β).
Βασικοί όροι και έννοιες:
δευτερεύων ατμός?
εξάτμιση;
υδραυλική κατάθλιψη?
υδροστατική κατάθλιψη?
ατμός θέρμανσης?
ανταλλαγή ιόντων?
συγκέντρωση ουσίας?
πολλαπλών αποτελεσμάτων εγκατάσταση εξάτμισης?
μονάδα εξάτμισης μίας επίδρασης.
Χρήσιμη διαφορά θερμοκρασίας.
πλήρης κατάθλιψη?
αυτοεξάτμιση?
κατάθλιψη θερμοκρασίας?
επιπλέον ατμός?
Μάθημα Νο. 4
Θέμα:Μονάδες εξάτμισης πολλαπλών αποτελεσμάτων (MEP).
Σκοπός του μαθήματος:Μελετήστε τους παράγοντες που καθορίζουν την επιλογή του σχεδιασμού της μονάδας εξάτμισης. Αποκτήστε πρακτικές δεξιότητες στον υπολογισμό του IDP.
Πλάνο μαθήματος:
1. Συζήτηση για τα ακόλουθα θέματα και ερωτήσεις:
– ουσία, τομείς αποτελεσματικής εφαρμογής, διάφοροι τρόποι αύξησης της απόδοσης της λειτουργίας των εγκαταστάσεων εξάτμισης:
Μονάδες εξάτμισης με αντλία θερμότητας.
Χρήση αντλίας θερμότητας αντιστάθμισης.
Επιλογή επιπλέον ζευγαριού.
– παράγοντες που καθορίζουν την επιλογή του καθεστώτος εκτοπισμένου πληθυσμού·
– ακολουθία υπολογισμού του IDP.
2. Επίλυση προβλημάτων: 5-29, 30, 33, 34*.
Προετοιμασία για το μάθημα:
1. Μελετήστε την ύλη του μαθήματος σε σημειώσεις διαλέξεων και σχολικά βιβλία, σελ. 365-374.
2. Μελέτη και σκιαγράφηση σχηματικών διαγραμμάτων των κύριων σχεδίων εξατμιστήρων: σχέδια Νο. 14.2, 14.6.
3. Προετοιμάστε γραπτές, με κίνητρο απαντήσεις στη δοκιμαστική εργασία Νο. 4 (βλ. Παράρτημα Β).
Σχέδια εργαστηρίου
Το πρόγραμμα των εργαστηριακών τάξεων, οι κανόνες και οι απαιτήσεις για τους μαθητές για την προετοιμασία τους, την εκτέλεση και την υπεράσπιση εργαστηριακών εργασιών παρατίθενται στο Παράρτημα Α αυτού του σχολικού βιβλίου, καθώς και στο σχολικό βιβλίο.
Η ιδιαίτερη σημασία των εργαστηριακών τάξεων κατά τη μελέτη της ενότητας καθορίζεται από το γεγονός ότι το πειραματικό μέρος είναι το λογικό συμπέρασμα όλων των εργασιών στην ενότητα και επιτρέπει όχι μόνο να επιβεβαιωθούν πειραματικά προηγουμένως μελετημένες βασικές εξαρτήσεις των διαδικασιών, αλλά και να αποκτηθούν πρακτικές δεξιότητες σε εργασία με θερμικό εξοπλισμό.
Για μαθητές με καλές επιδόσεις, ο δάσκαλος μπορεί να προσφέρει ατομική ερευνητική εργασία σε ένα θέμα που αποτελεί αναπόσπαστο μέρος των επιστημονικών προβλημάτων του τμήματος και, σε περίπτωση επιτυχούς ολοκλήρωσης, ο μαθητής λαμβάνει τον μέγιστο αριθμό μορίων για το πειραματικό μέρος του η ενότητα.
3.8 Ατομική εργασία υπολογισμού (IRP)
Ο σκοπός της εκτέλεσης του IRZ είναι η απόκτηση πρακτικών δεξιοτήτων στην ανάλυση και τον υπολογισμό των κύριων παραμέτρων και των ποσοτικών χαρακτηριστικών των θερμικών διεργασιών και συσκευών, η εργασία με εκπαιδευτική βιβλιογραφία και η βιβλιογραφία αναφοράς και η προετοιμασία εγγράφων κειμένου.
Η σειρά εργασιών για την υλοποίηση του IRP:
● στάδιο 1: εξέταση της φυσικής ουσίας και του σκοπού της διαδικασίας, ανάλυση της εργασίας και όλων των διαθέσιμων δεδομένων για την υλοποίησή της, έλεγχος περιττών και εντοπισμός χαρακτηριστικών που λείπουν·
● στάδιο 2: επιλογή του κατάλληλου διαγράμματος διαδικασίας και του σχεδιασμού της συσκευής, που προϋποθέτει όχι μόνο γνώση των παραγόντων που επηρεάζουν τους τεχνικούς και οικονομικούς δείκτες της διαδικασίας και τη φύση αυτής της επιρροής, αλλά και την ικανότητα εύρεσης άριστοςλύση;
● στάδιο 3: υπολογισμός καθορισμένων παραμέτρων διεργασίας και συσκευής. Αυτό το στάδιο θα πρέπει να ξεκινά με ανάλυση και επιλογή μεθόδου υπολογισμού (μοντέλο υπολογισμού). Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στον προσδιορισμό του πεδίου εφαρμογής μιας συγκεκριμένης μεθόδου υπολογισμού και στη σύγκριση με τις καθορισμένες συνθήκες.
● στάδιο 4: ανάλυση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν, εντοπισμός πιθανών τρόπων εντατικοποίησης και βελτίωσης της διαδικασίας και του σχεδιασμού υλικού της.
● στάδιο 5: προετοιμασία επεξηγηματικού σημειώματος.
Το επεξηγηματικό σημείωμα για το IRZ συντάσσεται σε τυπικά φύλλα Α4. Τα υλικά κειμένου συνήθως συντάσσονται χειρόγραφα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν και οι δύο πλευρές του φύλλου. Η ορολογία και οι ορισμοί στη σημείωση πρέπει να είναι ενιαία και να συμμορφώνονται με τα καθιερωμένα πρότυπα και, ελλείψει αυτών, τα γενικά αποδεκτά πρότυπα στην επιστημονική και τεχνική βιβλιογραφία. Γενικά δεν επιτρέπονται συντμήσεις λέξεων σε κείμενο και λεζάντες, με εξαίρεση τις συντομογραφίες που καθορίζονται από το πρότυπο.
Όλοι οι τύποι υπολογισμού στο επεξηγηματικό σημείωμα παρουσιάζονται αρχικά σε γενική μορφή, αριθμημένοι και δίνεται επεξήγηση των ονομασιών και διαστάσεων όλων των ποσοτήτων που περιλαμβάνονται στον τύπο. Στη συνέχεια οι αριθμητικές τιμές των ποσοτήτων αντικαθίστανται στον τύπο και το αποτέλεσμα του υπολογισμού καταγράφεται.
Όλες οι απεικονίσεις (γραφήματα, διαγράμματα, σχέδια) ονομάζονται σχέδια, τα οποία είναι αριθμημένα όπως οι εξισώσεις και οι πίνακες.
Οι λεζάντες κάτω από τα σχήματα και οι τίτλοι των πινάκων πρέπει να είναι σύντομοι.
Στον κατάλογο της χρησιμοποιούμενης βιβλιογραφίας, οι πηγές που αναφέρονται στο επεξηγηματικό σημείωμα είναι ταξινομημένες κατά σειρά αναφοράς στο κείμενο ή αλφαβητικά (με το επώνυμο του πρώτου συγγραφέα του έργου).
Οι επιλογές IRI παρατίθενται στο Παράρτημα Β.
3.9 Ανεξάρτητη εργασία των μαθητών
Η μελέτη του μαθήματος «Βασικές Διεργασίες και Συσκευές Χημικής Τεχνολογίας» (BACT), που είναι πολύ δύσκολο για τους φοιτητές, απαιτεί ικανή διατύπωση προβλημάτων, λογικά συνεπή πορεία αποφάσεων, ανάλυση των αποτελεσμάτων που βρέθηκαν, δηλαδή συνεχής δουλειά για την κατανόηση.
Η επιτυχία της μάθησης θα εξαρτηθεί από τα ατομικά χαρακτηριστικά των μαθητών και από τον βαθμό προετοιμασίας τους για την κατάκτηση ενός δεδομένου συστήματος γνώσεων και δεξιοτήτων, τον βαθμό κινήτρων, το ενδιαφέρον για τον κλάδο που μελετάται, τις γενικές πνευματικές δεξιότητες, το επίπεδο και την ποιότητα της οργάνωσης της εκπαιδευτικής διαδικασίας και άλλων παραγόντων.
Είναι αδύνατο να προβλεφθεί πώς θα πάει η γνωστική διαδικασία για κάθε μαθητή, αλλά η απαραίτητη προϋπόθεση που καθορίζει την επιτυχία του είναι γνωστή - αυτή είναι η εστιασμένη, συστηματική, προγραμματισμένη ανεξάρτητη εργασία του μαθητή.
Οι σύγχρονες μέθοδοι διδασκαλίας επικεντρώνονται, πρώτα απ 'όλα, στην ανάπτυξη ενός συνόλου ειδικών δεξιοτήτων που είναι απαραίτητες για έναν μελλοντικό ειδικό, και όχι μόνο σε εξαιρετικά εξειδικευμένες δεξιότητες, αλλά και σε θεμελιώδεις, όπως, για παράδειγμα, στην ικανότητα μάθησης.
Δεδομένου ότι η ανάπτυξη των περισσότερων δεξιοτήτων είναι δυνατή μόνο μέσω ανεξάρτητης εργασίας, πρέπει να είναι εγγενώς πολύπλευρη, καθώς ένα θέμα ή μια εργασία δεν μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη ολόκληρου του συγκροτήματος δεξιοτήτων.
Η ανεξάρτητη εργασία στην τεχνολογία σπονδυλωτής αξιολόγησης της εκπαίδευσης περιλαμβάνεται σε όλους τους τύπους εκπαιδευτικής εργασίας και υλοποιείται με τη μορφή ενός συνόλου τεχνικών και μέσων, μεταξύ των οποίων η πρώτη θέση δίνεται στην ανεξάρτητη μελέτη του θεωρητικού υλικού του προγράμματος σπουδών της ενότητας ακολουθούμενη από την ολοκλήρωση μιας ατομικής εργασίας.
Ως κύριο διδακτικό υλικό κατά τη μελέτη της ενότητας «Θερμικές διεργασίες», συνιστάται η χρήση των παρακάτω δομικών και λογικών διαγραμμάτων που αντιστοιχούν στην ανάλυση συστήματος της ενότητας.
Για την παρακολούθηση και την αυτοπαρακολούθηση της αποτελεσματικότητας της ανεξάρτητης εργασίας των μαθητών, χρησιμοποιείται ένα δοκιμαστικό σύστημα που χρησιμοποιεί υπολογιστή και ενοποιημένες εκπαιδευτικές βάσεις γνώσεων.
Εξέταση ενότητας
Με την ολοκλήρωση της μελέτης της ενότητας «Θερμικές Διεργασίες», ο φοιτητής δίνει μια ενδιάμεση (ενότητα) εξέταση (ΠΕ). Οι βαθμολογίες που έλαβε για όλες τις προηγούμενες και τις επόμενες ενδιάμεσες εξετάσεις συνοψίζονται και αποτελούν τη βαθμολογία του για το μάθημα PACT. Εάν λάβει επαρκείς βαθμολογίες σε όλες τις ενδιάμεσες εξετάσεις, τα αποτελέσματα μπορεί να καταγραφούν ως η τελική του εξέταση.
Η εξέταση της ενότητας διεξάγεται σε γραπτή μορφή. Το περιεχόμενο των εργασιών εξέτασης περιλαμβάνει πέντε ερωτήσεις που αντιστοιχούν στη δομή της ενότητας.
Οι απαραίτητες προϋποθέσεις για την εισαγωγή στις ενδιάμεσες εξετάσεις είναι:
– υλοποίηση σχεδίων για πρακτικά και εργαστηριακά μαθήματα από τον μαθητή.
– επιτυχής υπεράσπιση μιας μεμονωμένης αποστολής διακανονισμού·
– θετικό αποτέλεσμα (πάνω από 6 μονάδες) του βαθμού γνώσης του υλικού προγράμματος της ενότητας χρησιμοποιώντας το ηλεκτρονικό συγκρότημα ειδικών-εκπαίδευσης.
ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΟΚΙΜΗΣ
Τεστ για το μάθημα Νο. 1
1. Ποιο από τα σώματα που αναφέρονται παρακάτω, ίσα με άλλα πράγματα, θα θερμανθεί γρηγορότερα εάν η θερμική του αγωγιμότητα είναι l, η πυκνότητα r και η ειδική θερμοχωρητικότητα Με?
α) αμίαντος: l = 0,151 W/m K; r = 600 kg/m 3; c = 0,84 kJ/kg K;
β) ξύλο: l = 0,150 W/m; r = 600 kg/m 3; c = 2,72 kJ/kg K;
γ) πλάκα τύρφης: l = 0,064 W/m K; r = 220 kg/m3; c=0,75 kJ/kg Κ.
2. Ποια ποσότητα θερμότητας (J) χρειάζεται για τη θέρμανση 5 λίτρων νερού από 20 έως 100 0 C, εάν η μέση θερμοχωρητικότητα του νερού είναι 4,2 kJ/kg K; πυκνότητα r = 980 kg/m3; ειδική θερμότητα εξάτμισης του νερού σε ατμοσφαιρική πίεση r = 2258,4 kJ/kg. συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας νερού l = 0,65 W/m 2 ×K;
α) 5 × 80 × 4,2 × 10 3 = 1,68 × 10 6;
β) 5 × 80 × 4,2 × 980 × 10 -3 × 10 3 = 1,65 × 10 6 ;
γ) 5 × 10 -3 × 980 × 2258,4 × 10 3 = 11,07 × 10 6;
δ) 5 × 980 × 4,2 × 80 × 10 3 = 1,65 × 10 9;
ε) 5 × 980 × 0,05 = 3,185.
3. Ποια ποσότητα θερμότητας (J) απαιτείται για την εξάτμιση 5 λίτρων νερού σε ατμοσφαιρική πίεση, εάν η ειδική θερμότητα του νερού στο σημείο βρασμού c = 4,23 kJ/kg×K; πυκνότητα r = 958 kg/m3; ειδική θερμότητα εξάτμισης r = 2258,4 kJ/kg;
α) 5 × 4,23 × 958 × 10 -3 = 20,26;
β) 5 × 2258,4 = 11,29 × 10 3;
γ) 5 × 958 × 2258,4 × = 10,82 × 10 6;
δ) 5 × 958 × 2258,4 × 10 3 = 10,82 × 10 9.
4. Ποια από τις εξισώσεις κριτηρίου περιγράφει τη στατική διαδικασία της φυσικής μεταφοράς θερμότητας;
α) Nu = f (Fo, Pr, Re);
β) Nu = f (Pr,Re);
γ) Nu = f (Pr,Gr);
δ) Nu = f (Fe,Gr).
5. Πώς επηρεάζει το μήκος ενός κατακόρυφου σωλήνα τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας α p όταν συμπυκνώνεται πάνω του ο ατμός;
α) δεν επηρεάζει·
β) με την αύξηση του μήκους του σωλήνα το α p αυξάνεται.
γ) με αυξανόμενο μήκος α n μειώνεται.
6. Πώς επηρεάζει ο αριθμός των οριζόντιων σωλήνων (n) σε μια δέσμη τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας α p κατά τη συμπύκνωση ατμού;
α) δεν επηρεάζει·
β) όσο αυξάνεται το n, το α n αυξάνεται.
γ) όσο αυξάνεται το n, το α n μειώνεται.
7. Με αύξηση της τραχύτητας του τοιχώματος, ενώ όλα τα άλλα είναι ίσα, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας κατά το βρασμό των υγρών...
α) δεν αλλάζει·
β) αυξάνει?
γ) μειώνεται.
8. Ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας κατά την κίνηση των υγρών σε σωλήνες θα είναι μεγαλύτερος σε περιοχές ...
α) "ομαλή" ροή.
β) «τραχιά» ροή.
9. Ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας κατά την κίνηση των υγρών, ίσων άλλων πραγμάτων, είναι μεγαλύτερος σε...
α) ευθύγραμμοι σωλήνες.
β) πηνία.
10. Το μήκος των σωλήνων επηρεάζει την ένταση της εγκάρσιας διαδικασίας μεταφοράς θερμότητας στο υγρό που κινείται μέσα τους;
α) δεν επηρεάζει·
β) η ένταση στους βραχείς σωλήνες αυξάνεται.
γ) η ένταση στους βραχείς σωλήνες μειώνεται.
11. Συντελεστής μεταφοράς θερμότητας κατά τη συμπύκνωση ατμού σε μια δέσμη οριζόντιων σωλήνων...
α) δεν εξαρτάται από τη σχετική τους θέση·
β) περισσότερα με θέση "διάδρομο".
γ) περισσότερο με διάταξη «σκακιέρας».
12. Η μέση διαφορά θερμοκρασίας εξαρτάται από την αμοιβαία κατεύθυνση κίνησης των ψυκτικών υγρών...
α) πάντα·
13. Το οριακό στάδιο στη μεταφορά θερμότητας είναι το στάδιο για το οποίο η τιμή...
α) ο χαμηλότερος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας.
β) ο υψηλότερος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας.
γ) η θερμική αντίσταση είναι μεγαλύτερη.
δ) η θερμική αντίσταση είναι η μικρότερη.
ε) ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας είναι ο μικρότερος.
14. Σε ποια πλευρά του τοίχου που χωρίζει κρύο αέρα και ζεστό νερό είναι σκόπιμο να ενταθεί η ανταλλαγή θερμότητας για να αυξηθεί ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας;
α) από την πλευρά του αέρα·
β) από την πλευρά του νερού.
γ) και στις δύο πλευρές.
15. Με αύξηση της ταχύτητας κίνησης του ψυκτικού, πιθανότατα...
α) το συνολικό κόστος κατασκευής και λειτουργίας ("K" - κεφάλαιο και "E" - λειτουργικό) του εναλλάκτη θερμότητας αυξάνεται.
β) το συνολικό κόστος κατασκευής και λειτουργίας («K» - κεφάλαιο και «E» - λειτουργικό) του εναλλάκτη θερμότητας μειώνεται.
γ) "K" - αύξηση και "E" - μείωση.
δ) "K" - μείωση και "E" - αύξηση.
16. Θερμοκρασία επιφάνειας τοίχου t st1, το οποίο καλύπτεται με ρύπους, κατά τη διάρκεια μιας σταθερής συνεχούς διαδικασίας μεταφοράς θερμότητας...
| α) δεν αλλάζει· β) αυξάνει? γ) μειώνεται. | t st1 t st2 Q ρύπανση |
17. Η αύξηση της ταχύτητας κίνησης του ψυκτικού δεν οδηγεί σε σημαντική εντατικοποίηση της διαδικασίας αν...
α) αυτό το ψυκτικό υγρό είναι αέριο.
β) αυτό το ψυκτικό υγρό είναι υγρό.
γ) η θερμική αντίσταση του τοίχου λόγω της μόλυνσης του είναι πολύ υψηλή.
18. Κατά την επιλογή μιας μεθόδου για την εντατικοποίηση της μεταφοράς θερμότητας, το κριτήριο για τη βελτιστότητά της στις περισσότερες περιπτώσεις είναι...
α) τη διαθεσιμότητά του·
β) επιρροή στον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας.
γ) επιρροή στη μάζα της συσκευής.
δ) οικονομική αποτελεσματικότητα.
Τεστ για το μάθημα Νο. 2
1. Όταν ο ατμός συμπυκνώνεται κατά την ανταλλαγή θερμότητας, η κινητήρια δύναμη...
α) αυξάνεται με την αντίθετη ροή.
β) μειώνεται με την αντίθετη ροή.
γ) δεν εξαρτάται από την αμοιβαία κατεύθυνση των ψυκτικών.
2. Ο ρυθμός ροής των ψυκτικών υγρών εξαρτάται από τη σχετική κατεύθυνση της κίνησής τους...
α) πάντα·
β) εάν αλλάξουν οι θερμοκρασίες και των δύο ψυκτικών.
γ) εάν αλλάξει η θερμοκρασία τουλάχιστον ενός ψυκτικού.
3. Η αντίθετη κίνηση των ψυκτικών υγρών σάς επιτρέπει να αυξήσετε την τελική θερμοκρασία του «κρύου» ψυκτικού. Αυτο οδηγεί...
α) σε μείωση του ρυθμού ροής του «κρύου» ψυκτικού G x και μείωση της κινητήριας δύναμης της διεργασίας Dt cf.
β) σε μείωση του ρυθμού ροής του «κρύου» ψυκτικού G x και αύξηση της κινητήριας δύναμης της διεργασίας Dt cf.
γ) σε αύξηση του ρυθμού ροής του «κρύου» ψυκτικού G x και αύξηση της κινητήριας δύναμης της διεργασίας Dt βλ.
4. Η επιλογή του ψυκτικού υγρού καθορίζεται πρώτα από όλα...
α) διαθεσιμότητα, χαμηλό κόστος.
β) τη θερμοκρασία θέρμανσης.
γ) ο σχεδιασμός της συσκευής.
5. Το ψυκτικό πρέπει να παρέχει επαρκώς υψηλό ρυθμό μεταφοράς θερμότητας. Επομένως πρέπει να έχει...
α) χαμηλές τιμές πυκνότητας, θερμοχωρητικότητας και ιξώδους·
β) χαμηλές τιμές πυκνότητας και θερμοχωρητικότητας, υψηλό ιξώδες.
γ) υψηλές τιμές πυκνότητας, θερμοχωρητικότητας και ιξώδους·
δ) υψηλές τιμές πυκνότητας και θερμοχωρητικότητας, χαμηλό ιξώδες.
6. Το μειονέκτημα των κορεσμένων υδρατμών ως ψυκτικού είναι...
α) χαμηλός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας.
β) εξάρτηση της τάσης ατμών από τη θερμοκρασία.
γ) ομοιόμορφη θέρμανση.
δ) η αδυναμία μετάδοσης ατμού σε μεγάλες αποστάσεις.
7. Η παρουσία μη συμπυκνώσιμων αερίων (N 2, O 2, CO 2, κ.λπ.) στον χώρο ατμών της συσκευής ...
α) οδηγεί σε αύξηση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας από τον ατμό στον τοίχο.
β) οδηγεί σε μείωση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας από τον ατμό στον τοίχο.
γ) δεν επηρεάζει την τιμή του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας.
8. Το κύριο πλεονέκτημα των οργανικών ψυκτικών υγρών υψηλής θερμοκρασίας είναι...
α) διαθεσιμότητα, χαμηλό κόστος.
β) ομοιόμορφη θέρμανση.
γ) τη δυνατότητα επίτευξης υψηλών θερμοκρασιών λειτουργίας.
δ) υψηλός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας.
9. Ποια κίνηση των ψυκτικών σε έναν εναλλάκτη θερμότητας με κέλυφος και σωλήνα είναι πιο αποτελεσματική:
α) ζεστό ψυκτικό - από κάτω, κρύο - από πάνω (αντίρροη).
β) ζεστό ψυκτικό - από πάνω, κρύο - από πάνω (άμεση ροή).
γ) ζεστό ψυκτικό – από πάνω, κρύο – από κάτω (αντίρροη);
10. Σε ποιες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνα πολλαπλών διελεύσεων;
α) σε χαμηλή ταχύτητα κίνησης ψυκτικού υγρού.
β) με υψηλή ροή ψυκτικού?
γ) να αυξήσει την παραγωγικότητα.
δ) για μείωση του κόστους εγκατάστασης;
11. Σε εναλλάκτες θερμότητας πολλαπλών διελεύσεων σε σύγκριση με εναλλάκτες θερμότητας αντίθετης ροής, η κινητήρια δύναμη ...
α) αυξάνει·
β) μειώνεται.
12. Χρησιμοποιούνται εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνα μη άκαμπτου σχεδιασμού...
α) με μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των σωλήνων και του περιβλήματος.
β) όταν χρησιμοποιείτε υψηλές πιέσεις.
γ) να αυξηθεί η απόδοση της μεταφοράς θερμότητας.
δ) για τη μείωση του κόστους κεφαλαίου.
13. Για να αυξηθεί ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας στους εναλλάκτες θερμότητας πηνίου, αυξάνεται η ταχύτητα κίνησης του ρευστού. Αυτό επιτυγχάνεται...
α) αύξηση του αριθμού των στροφών του πηνίου.
β) μείωση της διαμέτρου του πηνίου.
γ) τοποθετώντας ένα ποτήρι μέσα στο πηνίο.
14. Οι εναλλάκτες θερμότητας άρδευσης χρησιμοποιούνται κυρίως για…
α) θέρμανση υγρών και αερίων·
β) ψυκτικά υγρά και αέρια.
15. Ποιους εναλλάκτες θερμότητας συνιστάται να χρησιμοποιείτε εάν οι συντελεστές μεταφοράς θερμότητας διαφέρουν έντονα σε τιμή και στις δύο πλευρές της επιφάνειας μεταφοράς θερμότητας;
α) κέλυφος και σωλήνας.
β) πηνίο?
γ) ανάμειξη.
δ) με πτερύγια.
16. Οι πλάκες και οι σπειροειδείς εναλλάκτες θερμότητας δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν εάν...
α) είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί υψηλή πίεση.
β) απαιτείται υψηλή ταχύτητα ψυκτικού υγρού.
γ) ένα από τα ψυκτικά έχει πολύ χαμηλή θερμοκρασία.
17. Οι εναλλάκτες θερμότητας ανάμειξης χρησιμοποιούν...
α) «καυτός» ατμός.
β) "κουφός" ατμός.
γ) ζεστό νερό.
18. Ποια παράμετρος δεν καθορίζεται κατά τον υπολογισμό σχεδιασμού ενός εναλλάκτη θερμότητας;
α) κατανάλωση ενός από τα ψυκτικά μέσα.
β) αρχικές και τελικές θερμοκρασίες ενός ψυκτικού υγρού.
γ) αρχική θερμοκρασία του δεύτερου ψυκτικού υγρού.
δ) επιφάνεια ανταλλαγής θερμότητας.
19. Σκοπός του υπολογισμού επαλήθευσης του εναλλάκτη θερμότητας είναι ο προσδιορισμός ...
α) επιφάνειες ανταλλαγής θερμότητας.
β) την ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται.
γ) τρόπος λειτουργίας του εναλλάκτη θερμότητας.
δ) τελικές θερμοκρασίες ψυκτικών υγρών.
20. Κατά την επίλυση προβλημάτων επιλογής του βέλτιστου εναλλάκτη θερμότητας, το κριτήριο βελτιστοποίησης είναι τις περισσότερες φορές...
α) οικονομική απόδοση της συσκευής·
β) τη μάζα της συσκευής.
γ) κατανάλωση ψυκτικού.
21. Σε έναν εναλλάκτη θερμότητας με κέλυφος και σωλήνα, συνιστάται να κατευθύνετε το ψυκτικό που απελευθερώνει ρύπους...
α) στο χώρο του σωλήνα.
β) στον ενδιάμεσο χώρο.
Τεστ για το μάθημα Νο. 3
1. Ποια προϋπόθεση είναι απαραίτητη για τη διαδικασία εξάτμισης;
α) διαφορά θερμοκρασίας.
β) μεταφορά θερμότητας.
γ) θερμοκρασία πάνω από 0 o C.
2. Η θερμότητα που απαιτείται για την εξάτμιση παρέχεται συχνότερα ...
α) καυσαέρια·
β) κορεσμένους υδρατμούς.
γ) βραστό υγρό.
δ) οποιαδήποτε από τις παραπάνω μεθόδους.
3. Ο ατμός που παράγεται κατά την εξάτμιση των διαλυμάτων ονομάζεται..
α) θέρμανση·
β) κορεσμένα?
γ) υπερθέρμανση?
δ) δευτερεύον.
4. Ο λιγότερο οικονομικός τρόπος είναι η εξάτμιση...
α) υπό υπερβολική πίεση·
β) υπό κενό.
γ) υπό ατμοσφαιρική πίεση.
5. Η εξάτμιση υπό θετική πίεση χρησιμοποιείται συχνότερα για την αφαίρεση του διαλύτη από...
α) θερμικά σταθερά διαλύματα.
β) θερμικά ασταθή διαλύματα.
γ) τυχόν λύσεις.
6. Ο επιπλέον ατμός είναι….
α) φρέσκος ατμός που παρέχεται στο πρώτο κτίριο·
β) δευτερεύων ατμός που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του επόμενου περιβλήματος.
γ) δευτερεύων ατμός που χρησιμοποιείται για άλλες ανάγκες.
7. Σε συνεχείς εξατμιστές, η υδροδυναμική δομή των ροών είναι κοντά στο...
α) ιδανικά μοντέλα ανάμειξης.
β) μοντέλα ιδανικής μετατόπισης.
γ) μοντέλο κυττάρου.
δ) μοντέλο διάχυσης.
8. Κατά τη διαδικασία εξάτμισης, το σημείο βρασμού του διαλύματος ...
α) παραμένει αμετάβλητο·
β) μειώνεται.
γ) αυξάνεται.
9. Κατά την εξάτμιση, καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του διαλύματος, η τιμή του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας από τη θερμαντική επιφάνεια στο βραστό διάλυμα...
α) αυξάνει·
β) μειώνεται.
γ) παραμένει αμετάβλητο.
10. Πώς καταγράφεται το ισοζύγιο υλικού για μια διαδικασία συνεχούς εξάτμισης;
α) G K = G H + W;
β) G H = G K – W;
γ) G H = G K + W;
όπου G H , G K είναι οι ρυθμοί ροής του αρχικού και του εξατμιζόμενου διαλύματος, αντίστοιχα, kg/s.
W – δευτερεύουσα έξοδος ατμού, kg/s.
11. Το ισοζύγιο θερμότητας μιας εγκατάστασης εξάτμισης χρησιμοποιείται συνήθως για τον προσδιορισμό...
α) τελική θερμοκρασία του διαλύματος.
β) κατανάλωση ατμού θέρμανσης.
γ) απώλειες θερμοκρασίας.
12. Η κινητήρια δύναμη πίσω από τη διαδικασία εξάτμισης είναι...
α) μέση διαφορά θερμοκρασίας.
β) συνολική (συνολική) διαφορά θερμοκρασίας.
γ) χρήσιμη διαφορά θερμοκρασίας.
13. Η κινητήρια δύναμη της διαδικασίας εξάτμισης βρίσκεται ως η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας του ατμού θέρμανσης και ...
α) την αρχική θερμοκρασία του διαλύματος.
β) θερμοκρασία δευτερεύοντος ατμού.
γ) τη θερμοκρασία του διαλύματος που βράζει.
14. Η κατάθλιψη της θερμοκρασίας είναι η διαφορά μεταξύ...
α) θερμοκρασίες διαλύματος στο μεσαίο ύψος των σωλήνων θέρμανσης και στην επιφάνεια·
β) σημεία βρασμού του διαλύματος και καθαρού διαλύτη.
γ) τις θερμοκρασίες του παραγόμενου δευτερεύοντος ατμού και του δευτερεύοντος ατμού στο τέλος της γραμμής ατμού.
15. Αύξηση των απωλειών θερμοκρασίας...
α) οδηγεί σε αύξηση του ορόφου Δt.
β) οδηγεί σε μείωση του δαπέδου Δt.
γ) δεν επηρεάζει το Δt δάπεδο.
16. Κατά τη διαδικασία εξάτμισης με αυξανόμενη συγκέντρωση και ιξώδες του διαλύματος, η τιμή του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας ...
α) παραμένει αμετάβλητο·
β) αυξάνει?
γ) μειώνεται.
17. Η κυκλοφορία του διαλύματος στον εξατμιστή προάγει την εντατικοποίηση της μεταφοράς θερμότητας, κυρίως από το πλάι...
α) διαχωριστικός τοίχος.
β) ατμός θέρμανσης.
γ) βραστό διάλυμα.
18. Για μη θερμοανθεκτικά διαλύματα, συνιστάται η χρήση...
19. Για την εξάτμιση διαλυμάτων με υψηλή ιξώδη και κρυσταλλοποίηση, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε...
α) εξατμιστές με φυσική κυκλοφορία·
β) εξατμιστές με εξαναγκασμένη κυκλοφορία.
γ) εξατμιστές μεμβράνης.
δ) εξατμιστές φυσαλίδων.
20. Τα πιο κατάλληλα για εξάτμιση επιθετικών υγρών είναι...
α) εξατμιστές με φυσική κυκλοφορία·
β) εξατμιστές με εξαναγκασμένη κυκλοφορία.
γ) εξατμιστές μεμβράνης.
δ) εξατμιστές φυσαλίδων.
Τεστ για το μάθημα Νο. 4
1. Θερμοκρασία βρασμού του διαλύματος στο δεύτερο σώμα της μονάδας εξάτμισης πολλαπλών αποτελεσμάτων...
α) ίσο με το σημείο βρασμού του διαλύματος στο πρώτο σώμα.
β) υψηλότερο από το πρώτο κτίριο.
γ) χαμηλότερα από το πρώτο κτίριο.
2. Ποια εικόνα δείχνει έναν εξατμιστή αντίθετης ροής;
ΕΝΑ) 
σι) 
3. Ποια είναι η ποσότητα του θερμαντικού ατμού που εισέρχεται στο περίβλημα πολλαπλής εξάτμισης m;
α) ∆ m = W m -1 - E m -1 ;
β) ∆ m = E m -1 - W m -1 ;
γ) ∆ m = W m -1 + E m -1 .
όπου W m -1 – ποσότητα νερού.
E m -1 – επιπλέον ατμός.
4. Δευτερεύων ατμός από το τελευταίο κτίριο...
α) πηγαίνει για τεχνολογικές ανάγκες·
β) αντλείται στο πρώτο περίβλημα.
γ) εκκενώνεται στον βαρομετρικό συμπυκνωτή.
5. Καθορίζεται ο αριθμός των κτιρίων εγκατάστασης πολλαπλής εξάτμισης...
α) το ποσό του κόστους για τη διεξαγωγή της διαδικασίας·
β) έξοδα απόσβεσης.
γ) κόστος παραγωγής ατμού.
δ) τους λόγους που αναφέρονται στα α), β) και γ).
6. Τα μειονεκτήματα του σχεδιασμού άμεσης ροής μιας εγκατάστασης εξάτμισης πολλαπλών επιπτώσεων είναι...
α) μείωση του σημείου βρασμού και μείωση της συγκέντρωσης του διαλύματος από το 1ο σώμα στο επόμενο.
β) αύξηση του σημείου βρασμού και μείωση της συγκέντρωσης του διαλύματος από το πρώτο σώμα στο επόμενο.
γ) αύξηση του σημείου βρασμού και αύξηση της συγκέντρωσης του διαλύματος.
δ) μείωση του σημείου βρασμού και αύξηση της συγκέντρωσης του διαλύματος.
7. Οι εγκαταστάσεις πολλαπλών σωμάτων μπορούν να...
α) κατευθείαν.
β) αντίθετο ρεύμα.
γ) συνδυασμένο·
δ) όλα τα παραπάνω.
8. Η συνολική επιφάνεια θέρμανσης ενός εξατμιστή διπλού κελύφους μπορεί να εκφραστεί ως...
ΕΝΑ) 
;
σι) 
;
V) 
.
9. Τα πλεονεκτήματα μιας μονάδας εξάτμισης πολλαπλών αποτελεσμάτων μιας φοράς είναι...
α) το διάλυμα ρέει με τη βαρύτητα.
- Σε επαφή με 0
- Google+ 0
- Εντάξει 0
- Facebook 0
