ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ КУРСА ПАХТ

В.Н. Иванец, Д.М. Бородулин

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Учебное пособие

 

 

КЕМЕРОВО 2006

УДК: 66.01(075)

ББК 35я7

Б 83

Рецензенты:

зав. кафедрой процессов, машин и аппаратов химических производств Кузбасского государственного технического университета д.т.н., проф. П.Т. Петрик;

зав. кафедрой коммерции Российского Государственного торгово- экономического университета. Кемеровского института (филиал). к.т.н. доц. Е.И. Харлампенков.

Рекомендовано редакционно-издательским советом Кемеровского технологического института

Иванец В.Н., Бородулин Д.М.

Б 83        Процессы и аппараты химической технологии: Учебное пособие. –

/Кемеровский технологический институт. –

Кемерово, 2006. – 172с.

ISBN

 

В учебном пособии рассмотрены основные понятия и классификация процес- сов и аппаратов. Изложены основы теории моделирования процессов и аппаратов. Разобраны вопросы прикладной гидравлики. Даются теоретические и практиче- ские аспекты проведения гидромеханических, теплообменных, массообменных (в том числе мембранных) процессов, а также показано их практическое применение в химических отраслях промышленности.

 

 

УДК: 66.01(075)

ББК 35я7

ISBN

 

© В.Н. Иванец, Д.М. Бородулин, 2006

© КемТИПП, 2006

ВВЕДЕНИЕ

"Процессы и аппараты химической технологии" (ПАХТ) - наука о принципах организации и расчета химико-технологических процессов, а также проектирования технологической аппаратуры. Возникнув в конце прошлого ве- ка, она является научной дисциплиной, которая играет громадную роль в раз- личных современных технологиях химических производств. В курсе «Процес- сы и аппараты химических технологий» изучаются совокупность физических и биохимических процессов и пути их осуществления в промышленном произ- водстве различных продуктов в конкретных технико-экономических условиях.

Любой технологический процесс, несмотря на различие методов, пред- ставляет собой ряд взаимосвязанных типовых технологических стадий, проте- кающих в аппаратуре определённого класса. Однако высокие требования к ка- честву продукции, эффективности производства, снижению энерго- и материа- лоемкости, охране окружающей среды определили специфику аппаратурно- технологического оформления в различных отраслях народного хозяйства.

Процессы химической технологии в большинстве своём значительно сложны и зачастую представляют собой сочетание гидродинамических, тепло- вых, массообменных, биохимических и механических процессов.

Основная цель науки ПАХТ состоит в анализе элементарных технологиче- ских приемов и функционирования типичных аппаратов - в отдельности и в различных сочетаниях. В качестве главных выделим здесь две задачи: а) изуче- ние закономерностей и математическое описание технологических приемов и их совокупностей, разработка расчетных методов перехода от процесса в лабо- раторной установке к крупным промышленным аппаратам (часто говорят: "от стекла к металлу"); б) усовершенствование существующих и разработка новых технологических приемов, создание методики их расчета.

Таким образом, курс ПАХТ является в значительной мере "синтетиче- ской" наукой; здесь широко используются инструментарий Математики и зна- ния из ряда областей Физики, Прикладной механики, Технической термодина- мики, Физической химии (прежде всего термодинамики и кинетики) и других дисциплин. В свою очередь курс ПАХТ служит базой для ряда других наук, использующих его методы и результаты при решении своих научных и инже- нерных задач. В то же время ПАХТ нередко вторгаются в область некоторых других наук, в чем-то пересекаясь с ними, исследуя проблемы, представляющие совместный интерес. Курс ПАХТ призван дать студенту достаточно широкие сведения, позволяющие ему в дальнейшем самостоятельно ориентироваться в конкретных технологических процессах — в их анализе, математическом опи- сании и инженерном расчете, в подходах к конструированию аппаратуры.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ КУРСА ПАХТ

Почти каждая наука, в особенности связанная с последующим практиче- ским использованием ее теоретических изысканий, проходит "собиратель- ную" стадию, когда она оперирует разрозненными объектами и фактами.

Вплоть до конца XIX века технологи в построении промышленных про- цессов ориентировались на знание отдельных фактов и правил — ПАХТ нахо- дились на описательном (собирательном) этапе, преобладающую роль играло инженерное искусство в результате большой работы, проведенной отечествен- ными и зарубежными учеными.

Так в 1897 году Д.И. Менделеев в книге "Основы фабрично-заводской промышленности" впервые изложил принципы построения курса процессов и аппаратов химических технологий и дал их классификацию. Эти идеи затем были развиты А.К. Крупским, И.А. Тищенко и рядом .других ученых.

В России первый курс, посвященный процессам и аппаратам, появился в 1913 г. Это была книга проф. И.А. Тищенко "Основные процессы и аппараты химической технологии". В дальнейшем вышли книги проф. А.Г. Касаткина, А.Н. Плановского, Кафарова и т.д. Из иностранных ученых, внесших заметный вклад в создание и развитие курса процессы и аппараты, можно отметить Льюиса, Уокера, Шервуда, Ричардсона и др.