Министерство образования и науки Российской Федерации

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ
ЗАНЯТИЙ
№
пп
1. ЛЕКЦИИ
Разделы и темы дисциплины по учебной программе
Колво
часов
Семестр 5
1 Основы теории переноса количества движения, теплоты, массы.
Теория физического и математического моделирования.
1.1 Предмет и задачи дисциплины. Классификация основных
процессов химической технологии.
1
1.2 Уравнение переноса количества движения, теплоты, массы.
Уравнения материального и теплового балансов.
1
1.3 Понятие физического и математического моделирования.
1
2 Общие вопросы прикладной гидравлики. Гидромеханические
процессы.
Гидростатика. Дифференциальные уравнения равновесия
2.1 Эйлера. Основное уравнение гидростатики и его практическое
применение.
2
Гидродинамика. Дифференциальные уравнения движения
2.2 Эйлера, Навье-Стокса. Уравнение Бернулли и его практическое
применение.
4
2.3 Основы теории подобия, гидродинамическое подобие.
Принципы моделирования.
2
2.4 Гидравлические сопротивления в трубопроводах и аппаратах.
2
Движение тел в жидкостях. Движение жидкостей через
2.5 неподвижные слои зернистых материалов. Гидродинамика
псевдоожиженных слоев зернистых материалов.
4
2.6 Барботаж газа. Пленочное течение жидкостей.
1
Перемешивание в жидких средах. Пневматическое и
2.7 механическое перемешивание. Перемешивание с помощью
сопел и насосов. Устройство мешалок.
2
Перемещение жидкостей. Классификация насосов, основные
2.8 параметры насосов. Напор насоса и высота всасывания.
Поршневые, центробежные насосы, насосы других типов.
Совместная работа насоса и трубопроводной сети, определение
рабочих точек насоса.
4
Разделение
неоднородных
(гетерогенных)
систем.
2.9 Отстаивание, скорость свободного и стесненного осаждения.
Отстойники.
4
2.10 Центрифугирование. Центробежная сила и фактор разделения.
Устройство и расчет центрифуг.
2
2.11 Фильтрование, способы фильтрования. Фильтровальные
перегородки. Устройство и расчет фильтров.
2
2
2.12 Гравитационная очистка газов. Очистка газов под действием
центробежных сил. Очистка газов фильтрованием.
2
34
Всего
Семестр 6
3 Теплообменные процессы. Основы теории теплообменных процессов.
3.1 Способы передачи теплоты. Движущая сила теплообменных
процессов. Тепловые балансы.
1
3.2 Уравнения теплоотдачи и теплопередачи. Коэффициенты
теплоотдачи и теплопередачи.
1
Передача тепла теплопроводностью. Уравнения Фурье,
3.3 коэффициент теплопроводности. Теплопроводность плоских,
цилиндрических стенок.
2
3.4 Конвективный теплообмен. Тепловое излучение. Законы
теплового излучения.
1
Теплопередача через плоские и цилиндрические стенки. Расчет
3.5 коэффициента теплопередачи. Средняя разность температур
теплоносителей.
2
3.6 Нагревание водой, водяным паром и высокотемпературными
теплоносителями.
1
3.7 Охлаждение до обыкновенных и низких температур.
1
3.8 Конденсация паров. Кипение жидкостей.
1
3.9 Устройство и расчет теплообменных аппаратов.
1
Выпаривание.
Способы
выпаривания.
Однокорпусные
3.10 выпарные установки. Материальный и тепловой балансы,
расчет поверхности нагрева. Полезная разность температур,
температурные потери.
2
3.11 Многокорпусные выпарные установки (МВУ). Материальный
и тепловой балансы МВУ.
2
3.12 Общая (суммарная) полезная разность температур в МВУ и ее
распределение по корпусам.
1
3.13 Устройство и расчет выпарных установок.
1
4 Массообменные процессы. Основы теории массопередачи.
4.1 Классификация
массообменных
процессов.
Фазовое
равновесие, равновесная линия.
1
4.2 Материальный баланс массообменного аппарата. Уравнение
рабочей линии.
1
4.3 Молекулярная и конвективная диффузия. Законы Фика.
Модели процессов массопередачи.
1
4.4 Подобие процессов массопереноса. Уравнения массоотдачи и
массопередачи, коэффициенты массоотдачи и массопередачи.
1
Движущая сила массопередачи. Число единиц переноса и
4.5 высота единицы переноса. Понятие теоретической тарелки.
Расчет основных размеров массообменных аппаратов.
2
3
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
Абсорбция. Равновесие между фазами при абсорбции.
Материальный и тепловой баланс
процесса. Уравнение
рабочей линии. Расход абсорбента.
Устройство и режимы работы абсорбционных аппаратов.
Расчет насадочных и тарельчатых абсорберов.
Дистилляция и ректификация. Равновесие в системах
жидкость-пар. Закон Рауля, идеальные, реальные и
азеотропные смеси.
Дистилляция, принципиальная схема и материальный баланс.
Непрерывно и периодически действующие ректификационные
установки. Материальный баланс, уравнения рабочих линий.
Минимальное и действительное флегмовое число. Тепловой
баланс ректификационной колонны.
Ректификация многокомпонентных смесей. Устройство и
расчет ректификационных колонн.
Жидкостная экстракция. Равновесие в системе жидкостьжидкость.
Треугольная
диаграмма.
Одноступенчатая
экстракция, материальный баланс.
Многоступенчатая противоточная экстракция, материальный
баланс. Устройство экстракторов. Выбор экстрагента. Схема
экстракционных установок.
Массообмен через полупроницаемые перегородки (мембраны).
4.15 Физико-химические основы мембранных процессов. Обратный
осмос, ультра- и микрофильтрация.
4.16 Мембраны: уплотняющиеся (полимерные), с жесткой
структурой.
Материальный баланс баромембранных процессов, расчет
4.17 рабочей поверхности мембран. Мембранные аппараты: с
плоскими,
трубчатыми
и
рулонными
мембранными
элементами.
Всего
Итого
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
36
70
2 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
№
пп
1
2
Название работы
Семестр 5
Лабораторная работа №1 Определение гидравлических
сопротивлений трубопровода и арматуры.
Лабораторная работа №2 Изучение
тарельчатых и насадочных колонн.
Кол-во
часов
4
гидродинамики
5
4
3
4
5
Лабораторная работа
взвешенного слоя.
№3
Изучение
гидродинамики
4
Лабораторная работа №4 Испытание рамного фильтрпресса.
4
Всего
17
Семестр 6
Лабораторная работа №5 Определение затрат мощности на
перемешивание в аппарате с мешалкой.
4
6
Лабораторная работа №6 Испытание теплообменников.
8
7
Лабораторная работа
выпарной установки.
8
№7
Испытание
двухкорпусной
8
Лабораторная работа №8 Изучение процесса ректификации.
8
9
Лабораторная работа №9 Абсорбция.
4
10
Лабораторная работа №10 Экстракция.
4
Всего
Итого
36
53
3 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
№
пп
1
Тема занятия
Семестр 5
Теория подобия, критерии гидродинамического подобия.
Характерный линейный размер. Основное уравнение
гидростатики и его практическое применение. Уравнение
Бернулли и его практическое применение.
Кол-во
часов
5
Гидравлические сопротивления в трубопроводах и арматуре.
2
3
4
Гидравлические сопротивления зернистых слоев. Расчет
скорости псевдоожижения и скорости уноса.
4
Перемешивание в жидких средах. Расчет мощности на
перемешивание. Устройство мешалок.
4
Основные параметры насосов. Напор насоса и высота
всасывания. Совместная работа насоса и сети
4
Всего
17
Семестр 6
5
5
Отстаивание. Скорость осаждения. Расчет отстойников.
Расчет скорости фильтрования, производительность фильтров
и констант фильтрования.
Очистка газов от пыли. Определение основных размеров
циклонов.
6
7
8
6
Расчет тепловых балансов теплообменных аппаратов.
Теплопроводность плоских и цилиндрических стенок.
4
Расчет коэффициентов теплоотдачи, теплопередачи и
поверхности теплообмена.
4
Материальный и тепловой
многокорпусных установок.
балансы
однокорпусных
и
4
Равновесие в системах газ-жидкость. Материальный баланс
абсорбера. Минимальный и рабочий расход абсорбента.
Равновесие в системах пар-жидкость. Идеальные и реальные
смеси.
4
Материальный баланс ректификационной колонны. Расчет
10 минимального и действительного флегмового числа.
Построение рабочих линий на диаграмме У – Х.
6
11 Равновесие в системах жидкость-жидкость. Материальный
баланс одноступенчатой и многоступенчатой экстракции.
4
9
12 Материальный баланс баромембранных процессов. Расчет
поверхности мембранных аппаратов.
4
Всего
Итого
36
53
4 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
№
пп
1
2
3
4
Вид работ
Семестр 5
Оформление и подготовка к защите отчётов по лабораторным
работам
Решение контрольных задач
Самостоятельное изучение тем
Расходомеры переменного перепада давления (мерные
диафрагмы, сопла, трубы Вентури), их устройство и принцип
действия.
Истечение жидкостей из отверстий
постоянном и переменном уровнях.
резервуаров
при
Кол-во
часов
12
6
4
4
6
5
Устройство, принцип действия отстойников.
2
6
Устройство, принцип действия центрифуг, гидроциклонов.
4
Подготовка к зачёту
8
7
Всего
7
8
9
Семестр 6
Оформление и подготовка к защите отчётов по лабораторным
работам
Решение контрольных задач
Самостоятельное изучение тем
Устройство, принцип действия фильтров.
40
30
20
4
10 Устройство, принцип действия, пылеосадительной камеры,
циклонов, батарейных циклонов, рукавных фильтров.
6
Схемы нагревания горячей водой, водяным паром,
11 высокотемпературными
теплоносителями.
Устройство,
принцип действия, теплообменных аппаратов.
6
12 Устройство и режимы работы насадочных и тарельчатых
массообменных аппаратов. Типы насадок и тарелок.
6
13 Дистилляция. Принципиальная схема и материальный баланс
дистилляции.
2
14 Устройство, принцип действия экстракторов.
4
Устройство, принцип действия, мембранных аппаратов: с
15 плоскими,
трубчатыми
и
рулонными
мембранными
элементами.
6
16 Подбор литературы и изучение методики расчёта аппаратов по
теме курсового проекта
Всего
17 Подготовка к экзамену
Итого
24
108
36
184
7