ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие сведения Применение основных физических законов к изучению процессоп из "Процессы и аппараты химической технологии" В древности и в средние века уже были известны различные химико-технические процессы (фильтрование, выпаривание, перегонка, сушка и др.), для проведения которых применялась примитивная аппаратура. [c.16] С развитием химической промышленности в конце XVIII— начале XIX вв. происходило совершенствование аппаратуры для ранее применявшихся процессов появились и новые процессы, для осуществления которых создавались новые аппараты. [c.16] В начале XIX в. значительное развитие получили сахарная и винокуренная отрасли промышленности, для которых были разработаны различные аппараты, нашедшие затем широкое распространение. В этот период были созданы вакуум-выпарной аппарат (1812 г.), ректификационная колонна (1813 г.), фильтр-пресс (1820 г.) и ряд других аппаратов, впоследствии значительно усовершенствованных. [c.16] Во второй половине XIX в. с развитием сернокислотной и газовой промышленности приобретают -распространение процессы абсорбции и очистки газов, создаются и совершенствуются аппараты для этих процессов. В связи с необходимостью хранения и перевозки скоропортящихся продуктов стала развиваться холодильная техника сначала получили распространение воздушные холодильные машины (1845 г.), затем паровые компрессионные холодильные машины (1874 г.). [c.16] В конце XIX — начале XX вв. с изобретением электропривода и пapqвoй турбины появилась возможность создания быстроходных машин центрифуг, центробежных насосов, турбокомпрессоров. [c.16] В связи с значительным увеличением масштабов производства химической продукции большее внимание стали уделять разработке непрерывных процессов. В этот период начинает развиваться техника низких температур и высоких давлений. Разрабатываются такие процессы, как глубокое охлаждение (1895 г.), электрическая очистка газов (1906 г.), появляются фильтры непрерывного действия (1904 г.). [c.16] После первой мировой войны химическая промышленность стала одной из ведущих отраслей хозяйства, охватывающей многочисленные производства разнообразных неорганических и органических продуктов, имеющих жизненно важное значение. Возникли и получили промышленное применение процессы адсорбции, экстракции, молекулярной дистилляции и др. [c.16] ВЫСОТОЙ 50 и более, представляющие собой сложные, полностью автоматизированные агрегаты, и др. Достижения в области сварки обусловили переход к цельносварной аппаратуре, которая почти полностью вытеснила клепанную — более громоздкую, тяжелую и дорогую. [c.18] За годы Советской власти в нашей стране сделан гигантский скачок от слабо развитой, технически отсталой химической промышленности дореволюционной России к современной мощной химической промышленности. В СССР построены десятки крупных химических предприятий и реконструированы на новой технической основе старые химические заводы. Благодаря успехам химического машиностроения отечественная химическая промышленность оснащена мощной высокопроизводительной аппаратурой и оборудованием. В настоящее время по объему продукции химической промышленности Советский Союз занимает второе место в мире. [c.18] В директивах XXIII съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966—1970 гг. намечено удвоить выпуск химической продукции. Наиболее быстро будет развиваться производство минеральных удобрений, химических волокон, пластических масс, синтетических смол и других продуктов органического синтеза. Химические процессы будут дополнять, а в ряде случаев заменять механическую переработку. [c.18] Для осуществления грандиозных планов развития химической промышленности Советского Союза необходимы дальнейшая интенсификация и механизация производственных процессов, разработка и создание новых высокопроизводительных аппаратов и машин, широкое при.менение автоматического контроля и управления, быстрое внедрение в промышленность новейших достижений науки и техники. В решении всех этих задач важную роль должна сыграть наука о процессах и аппаратах химической технологии. [c.18] Процессы химической технологии связаны с разнообразными физическими и химическими явлениями. Однако большинство этих процессов характеризуется сравнительно ограниченным числом физических законов. Применение основных законов физики к изучению процессов химической технологии составляет теоретическую основу курса Процессы и аппараты . Так, на законах сохранения массы и энергии основаны материальный и энергетический балансы. Для большинства процессов весьма важное значение имеют законы, характеризующие условия равновесия процессов, а также законы, описывающие изменения в системах, не находящихся в равновесии. [c.19] Для периодических процессов материальный баланс составляется на одну операцию, для непрерывных процессов — за единицу времени, например за 1 ч. [c.19] Материальный баланс можно составить для одногб аппарата, для его части (пример составления баланса для части аппарата — см. стр. 568) или для группы аппаратов. В то же время материальный баланс может быть составлен для всех перерабатываемых веществ или только для одного из компонентов. [c.19] Энергетический баланс. По закону сохранения энергии, количество энергии, введенной в процесс, равно количеству ее, полученному в результате проведения процесса, т. е. приход энергии равен расходу ее. [c.20] Энергия может вводиться в процесс и отводиться вместе с участвующими в нем веществами или отдельно от них. Энергия, вводимая и отводимая с веществами, состоит из внутренней, потенциальной и кинетической энергии этих веществ (стр. 134). [c.20] К энергии, вводимой и отводимой из процесса отдельно от участвующих в нем веществ, относятся тепло, подводимое в аппарат путем его обогрева через стенку или электрическим током механическая работа, затрачиваемая в насосе или компрессоре, а также тепло, теряемое аппаратом в окружающую среду. [c.20] Наиболее общим выражением энергетического баланса применительно к процессам химической технологии является обобщенное уравнение Бернулли (стр. 139). [c.20] Условия равновесия. Любой процесс протекает до тех пор, пока не установится состояние его равновесия. Так, жидкость перетекает из сосуда с более высоким уровнем ее в сосуд с более низким уровнем до тех пор, пока уровни жидкости в обоих сосудах не сравняются. Тепло передается от более нагретого тела к менее нагретому до тех пор, пока температура обоих тел не станёт одинаковой. Соль растворяется в воде до тех пор, пока раствор не станет насыщенным. Подобных примеров можно привести бесчисленное множество. Условия равновесия характеризуют так называемую статику процесса и показывают пределы, до которых может протекать данный процесс. [c.20] Условия равновесия выражаются разными законами к ним относятся второй закон термодинамики и законы, характеризующие соотношение между концентрациями компонента в различных фазах системы. [c.20] Вернуться к основной статье