Конспект лекций. М.: МГУП, 2004
В конспекте лекций изложены теоретические основы тепловых и массообменных процессов и аппаратов упаковочного производства. Рассмотрены процессы теплопередачи, абсорбции, адсорбции, сушки, растворения, разделения и др. Рассмотрены принципы действия аппаратов для их проведения.
Для студентов технологической специальности 072500 «Технология и дизайн упаковочного производства».
Оглавление
Введение. Предмет и задачи курса «Процессы и аппараты упаковочного производства»
Теоретические основы упаковочных процессов
Глава
1. Законы сохранения, равновесия и переноса……………………….
1.1 Законы сохранения массы, энергии и импульса ………………………….
1.2 Законы равновесия. …………….
1.3 Законы переноса количества движения (импульса), энергии (теплоты) и массы Глава
2. Моделирование технологических процессов. …………….
2.1. Метод обобщенных переменных .
2.2. Анализ размерностей …………………………………………. …….
2.3. Аналитический метод получения обобщенных переменных …………….
2.4. Подобие гидродинамических процессов .
2.5. Математическое моделирование .
Глава
3. Разделение неоднородных систем .
3.1 Осаждение .
3.2 Фильтрование……………………………………………………………
3.3 Выбор аппаратов для разделения неоднородных систем .
3.4 Методы повышения эффективности процессов разделения.
Глава
4. Тепловые процессы и аппараты .
1. Основное уравнение теплопередачи .
2. Теплопроводность .
3. Тепловое излучение .
4. Конвекция и теплоотдача .
5. Подобие процессов теплоотдачи .
6. Радиационно-конвективная теплоотдача .
7. Теплоотдача в теплообменных аппаратах .
8. Теплопередача .
8.1. Теплопередача при постоянных и переменных температурах теплоносителей
8.2. Теплопередача при нестационарном режиме .
8.3. Теплопередача при непосредственном контакте теплоносителей
8.4. Элементы расчета теплообменных аппаратов
Глава
5. Массообменные процессы и аппараты…………………. .
5.1 Массопередача в системах со свободной границей раз-
дела фаз .
5.1.1 Материальный баланс массообменных процессов .
5.1.2 Молекулярная диффузия .
5.1.3 Конвекция и массоотдача .
5.1.4 Дифференциальные уравнения переноса массы .
5.1.5 Подобие массообменных процессов .
5.1.6 Движущая сила массообменных процессов .
5.1.7 Методы расчета массообменных аппаратов .
5.7.1. Расчет диаметра аппарата .
5.7.2. Расчет высоты аппарата .
5.2 Абсорбция .
5.2.1. Равновесие при абсорбции .
5.2.2 Материальный и тепловой балансы абсорбции .
5.2.3 Абсорбция многокомпонентных смесей .
5.2.4. Кинетика абсорбции .
5.2.5 Устройства и принцип действия абсорберов .
5.2.5.1 Пленочные абсорберы .
5.2.5.2. Пасадочные абсорберы .
5.2.5.3. Тарельчатые абсорберы .
5.2.5.4. Распыливающие абсорберы .
5.2.6. Сравнение абсорбционных аппаратов .
5.3 Десорбция .
5.4. Жидкостная экстракция. .
5.4.1. Равновесие в системе жидкость-жидкость .
5.4.2. Выбор растворителя (экстрагента). .
5.4.3. Материальный баланс процесса жидкостной экстракции .
5.4.4. Кинетика жидкостной экстракции .
5.4.5. Основные способы проведения экстракции .
5.4.6. Устройство и принцип действия экстракторов .
5.5. Растворение и экстрагирование в системе твердое тело-жидкость
5.5.1. Растворение .
5.5.2. Экстрагирование растворенного вещества .
5.5.3. Экстрагирование твердого вещества .
5.5.4. Способы экстрагирования и растворения .
5.5.5. Устройство и принцип действия экстракторов и аппаратов для растворения
5.6 Массообмен между жидкостью (газом или паром) и твердым телом
5.6.1. Массоперенос во внешней фазе .
5.6.2. Массоперенос в твердой фазе .
5.7 Адсорбция и ионный обмен .
5.7.1. Адсорбция .
5.7.1.1 Адсорбенты и их свойства .
5.7.1.2. Равновесие при адсорбции .
5.7.1.
3. Материальный баланс адсорбции .
5.7.1.4. Кинетика адсорбции .
5.7.2. Адсорберы .
5.8 Десорбция .
5.9 Ионный обмен .
Глава
6. Сушка .
6.1. Основные физические свойства влажного газа .
6.2. Твердое тело как объект сушки .
6.3. Равновесие фаз при сушке .
6.4. Диаграмма энтальпия-влагосодержание воздуха Н—х. .. .
6.5. Материальный баланс конвективной сушки .
6.6. Тепловой баланс сушки .
6.7. Построение процесса сушки на диаграмме Н—х. .. . .
6.8. Принципиальные схемы процессов сушки .
6.9. Кинетика сушки .
6.10. Массоперенос при сушке .
6.11. Продолжительность сушки .
6.12. Расчет сушильных установок .
6.12.1. Материальный баланс .
6.12.2. Тепловой баланс .
6.12.3. Расчет количества теплоносителя .
6.12.4. Расчет поверхности тепло- и массообмена и габаритных размеров сушильной камеры .
6.13. Устройство и принцип действия сушилок .
6.13.1. Конвективные сушилки .
6.13.2. Контактные сушилки .
6.13.3. Сушка топочными газами .
6.13.4. Специальные виды сушки .
6.13.5. Возможности интенсификации процессов сушки .
Глава
7. Массообмен через полупроницаемые перегородки (мембраны)
7.1. Мембраны .
7.1.1. Уплотняющиеся (полимерные) мембраны .
7.1.2. Мембраны с жесткой структурой .
7.1.3. Жидкие мембраны .
7.2. Физико-химические основы мембранных процессов .
7.2.1. Баромембранные процессы .
7.2.2. Диффузионно-мембранные процессы .
7.2.3. Электромембранные процессы .
7.2.4. Термомембранные процессы .
7.3. Расчет мембранных процессов и аппаратов .
7.4. Мембранные аппараты .
7.5. Методы очистки мембран .
Рекомендательный библиографический список. . .
В конспекте лекций изложены теоретические основы тепловых и массообменных процессов и аппаратов упаковочного производства. Рассмотрены процессы теплопередачи, абсорбции, адсорбции, сушки, растворения, разделения и др. Рассмотрены принципы действия аппаратов для их проведения.
Для студентов технологической специальности 072500 «Технология и дизайн упаковочного производства».
Оглавление
Введение. Предмет и задачи курса «Процессы и аппараты упаковочного производства»
Теоретические основы упаковочных процессов
Глава
1. Законы сохранения, равновесия и переноса……………………….
1.1 Законы сохранения массы, энергии и импульса ………………………….
1.2 Законы равновесия. …………….
1.3 Законы переноса количества движения (импульса), энергии (теплоты) и массы Глава
2. Моделирование технологических процессов. …………….
2.1. Метод обобщенных переменных .
2.2. Анализ размерностей …………………………………………. …….
2.3. Аналитический метод получения обобщенных переменных …………….
2.4. Подобие гидродинамических процессов .
2.5. Математическое моделирование .
Глава
3. Разделение неоднородных систем .
3.1 Осаждение .
3.2 Фильтрование……………………………………………………………
3.3 Выбор аппаратов для разделения неоднородных систем .
3.4 Методы повышения эффективности процессов разделения.
Глава
4. Тепловые процессы и аппараты .
1. Основное уравнение теплопередачи .
2. Теплопроводность .
3. Тепловое излучение .
4. Конвекция и теплоотдача .
5. Подобие процессов теплоотдачи .
6. Радиационно-конвективная теплоотдача .
7. Теплоотдача в теплообменных аппаратах .
8. Теплопередача .
8.1. Теплопередача при постоянных и переменных температурах теплоносителей
8.2. Теплопередача при нестационарном режиме .
8.3. Теплопередача при непосредственном контакте теплоносителей
8.4. Элементы расчета теплообменных аппаратов
Глава
5. Массообменные процессы и аппараты…………………. .
5.1 Массопередача в системах со свободной границей раз-
дела фаз .
5.1.1 Материальный баланс массообменных процессов .
5.1.2 Молекулярная диффузия .
5.1.3 Конвекция и массоотдача .
5.1.4 Дифференциальные уравнения переноса массы .
5.1.5 Подобие массообменных процессов .
5.1.6 Движущая сила массообменных процессов .
5.1.7 Методы расчета массообменных аппаратов .
5.7.1. Расчет диаметра аппарата .
5.7.2. Расчет высоты аппарата .
5.2 Абсорбция .
5.2.1. Равновесие при абсорбции .
5.2.2 Материальный и тепловой балансы абсорбции .
5.2.3 Абсорбция многокомпонентных смесей .
5.2.4. Кинетика абсорбции .
5.2.5 Устройства и принцип действия абсорберов .
5.2.5.1 Пленочные абсорберы .
5.2.5.2. Пасадочные абсорберы .
5.2.5.3. Тарельчатые абсорберы .
5.2.5.4. Распыливающие абсорберы .
5.2.6. Сравнение абсорбционных аппаратов .
5.3 Десорбция .
5.4. Жидкостная экстракция. .
5.4.1. Равновесие в системе жидкость-жидкость .
5.4.2. Выбор растворителя (экстрагента). .
5.4.3. Материальный баланс процесса жидкостной экстракции .
5.4.4. Кинетика жидкостной экстракции .
5.4.5. Основные способы проведения экстракции .
5.4.6. Устройство и принцип действия экстракторов .
5.5. Растворение и экстрагирование в системе твердое тело-жидкость
5.5.1. Растворение .
5.5.2. Экстрагирование растворенного вещества .
5.5.3. Экстрагирование твердого вещества .
5.5.4. Способы экстрагирования и растворения .
5.5.5. Устройство и принцип действия экстракторов и аппаратов для растворения
5.6 Массообмен между жидкостью (газом или паром) и твердым телом
5.6.1. Массоперенос во внешней фазе .
5.6.2. Массоперенос в твердой фазе .
5.7 Адсорбция и ионный обмен .
5.7.1. Адсорбция .
5.7.1.1 Адсорбенты и их свойства .
5.7.1.2. Равновесие при адсорбции .
5.7.1.
3. Материальный баланс адсорбции .
5.7.1.4. Кинетика адсорбции .
5.7.2. Адсорберы .
5.8 Десорбция .
5.9 Ионный обмен .
Глава
6. Сушка .
6.1. Основные физические свойства влажного газа .
6.2. Твердое тело как объект сушки .
6.3. Равновесие фаз при сушке .
6.4. Диаграмма энтальпия-влагосодержание воздуха Н—х. .. .
6.5. Материальный баланс конвективной сушки .
6.6. Тепловой баланс сушки .
6.7. Построение процесса сушки на диаграмме Н—х. .. . .
6.8. Принципиальные схемы процессов сушки .
6.9. Кинетика сушки .
6.10. Массоперенос при сушке .
6.11. Продолжительность сушки .
6.12. Расчет сушильных установок .
6.12.1. Материальный баланс .
6.12.2. Тепловой баланс .
6.12.3. Расчет количества теплоносителя .
6.12.4. Расчет поверхности тепло- и массообмена и габаритных размеров сушильной камеры .
6.13. Устройство и принцип действия сушилок .
6.13.1. Конвективные сушилки .
6.13.2. Контактные сушилки .
6.13.3. Сушка топочными газами .
6.13.4. Специальные виды сушки .
6.13.5. Возможности интенсификации процессов сушки .
Глава
7. Массообмен через полупроницаемые перегородки (мембраны)
7.1. Мембраны .
7.1.1. Уплотняющиеся (полимерные) мембраны .
7.1.2. Мембраны с жесткой структурой .
7.1.3. Жидкие мембраны .
7.2. Физико-химические основы мембранных процессов .
7.2.1. Баромембранные процессы .
7.2.2. Диффузионно-мембранные процессы .
7.2.3. Электромембранные процессы .
7.2.4. Термомембранные процессы .
7.3. Расчет мембранных процессов и аппаратов .
7.4. Мембранные аппараты .
7.5. Методы очистки мембран .
Рекомендательный библиографический список. . .