Химическая технология. Общие вопросы химической технологии, оборудование, процессы

Данные методические указания содержат расчетные методики и пояснения к курсовой работе, направленные на практическое применение знаний и навыков, полученных при изучении дисциплины «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов».

В пособии приведены общие сведения о профессии слесаря по КИПиА, рассмотрены основные положения охраны труда и промышленной безопасности на нефтехимических предприятиях, а также основы технических измерений.

На примере использования универсального математического пакета Mathcad рассмотрены приемы решения типовых математических задач химической технологии, сопровождаемые упражнениями. Содержит также цикл лабораторных и контрольных работ для закрепления изученного материала.

Представлены разработки многослойных полимерно-текстильных материалов на основе полиамидной ткани и полимеров различной природы, защищающих от воздействия токсичных, агрессивных химически опасных веществ (кислот, щелочей, нефтепродуктов и др.), открытого пламени, тепловых потоков и относящихся к высшему классу защиты.

Обобщены сведения по массообменным контактным устройствам, их конструктивным особенностям, принципу действия и областям применения. Изложены общие методические основы и требования, предъявляемые к выполнению курсового проекта, приведены примеры расчета ректификационных колонн непрерывного действия с различными типами контактных устройств для разделения бинарных смесей, рассмотрена последовательность расчета и подбора теплообменного оборудования ректификационных установок, а также диаметров труб для материальных потоков. В приложении приведены справочные материалы, используемые в расчётах.

Издаётся с декабря 2013 года (прежнее название [2013–2015] "Вестник МГТУ МИРЭА"). Международный журнал, призванный освещать результаты фундаментальных и прикладных междисциплинарных исследований, технологических и организационно-экономических разработок, направленных на развитие и совершенствование современной технологической базы, публикует оригинальные экспериментальные и теоретические работы в виде полных статей, кратких сообщений, а также авторские обзоры и прогнозно-аналитические статьи по актуальным вопросам сферы высоких технологий.

Материалы школы-конференции посвящены разработке и применению методов компьютерного моделирования и оптимизации для решения задач проектирования, управления и исследования нефтегазоперерабатывающих, нефте- и биохимических процессов и производств с целью рационального использования сырьевых и энергоресурсов, обеспечения безопасности, охраны окружающей среды и устойчивого развития. Школа-конференция проведена в рамках развития сотрудничества и обмена опытом между российскими и американскими учеными – членами Американского института инженеров-химиков, известными учеными в области химической инженерии из ведущих американских вузов.

Приведены сведения по основным источникам образования сточных вод гальванохимических производств, обобщена информация по экспериментальным и промышленным методам их очистки. Представлены сравнительные характеристики широкого ассортимента реагентов, рекомендуемых для обезвреживания основных экотоксикантов данных стоков, включая тяжелые металлы и цианиды. Даны подробное описание алгоритма и примеры расчета постадийного материального баланса процесса реагентной очистки сточных вод гальванохимических производств и обработки образующихся осадков.

В XX в. произошло резкое увеличение уровня потребления энергоресурсов, основную долю в которых составляют нефть и газ. Вместе с тем опережающая добыча из активных запасов приводит к тому, что основной объем мировой добычи в ближайшее время будет обеспечиваться за счет трудноизвлекаемых запасов нефти из нефтяных месторождений, вступивших в позднюю стадию разработки. В данной связи, одним из основных методов увеличения нефтедобычи является использование третичных методов разработки нефтяных месторождений, а именно широкое применение химических реагентов, в том числе поверхностноактивных веществ. Учитывая объемы закачки вытесняющих агентов в пласт, остро встает вопрос об их экологической безопасности на всех стадиях от производства до применения. Исходя из вышеизложенного, коллективом авторов разработан комплексный реагент на основе растительного сырья и создана инновационная и безотходная технология производства реагента, согласно научному течению «Зеленая химия», для решения широкого комплекса вопросов с целью интенсификации процессов извлечения ископаемого сырья.

В настоящее время интенсивно развивается сушка древесины в микроволновых лесосушильных камерах. При проведении процесса сушки с применением энергии электромагнитного поля наиболее эффективным является диапазон сверхвысоких частот. Результаты исследования фундаментальных свойств древесины, процессов, происходящих в древесине при воздействии электромагнитного поля различной частоты, а также модели поглощения микроволновой энергии единичными сортиментами и штабелем пиломатериалов, приведены в различных научных источниках, где рассмотрены теплофизические вопросы сушки древесины, но недостаточно освещен процесс контроля сушки и электрофизические явления, происходящие при этом. Это не позволяет осуществлять оптимальный контроль и автоматическое управление процессом сушки древесины, что может привести к таким негативным проявлениям, как повышение температуры и электрический пробой в пиломатериале и объеме резонатора, деформации и короблению высушиваемого пиломатериала. В отличие от сушки древесины в конвективных установках процесс в камерах резонаторного типа с использованием сверхвысоких частот имеет свои особенности, характеризующиеся резонансными электрофизическими явлениями, происходящими в резонаторе, которые могут быть рассмотрены на основе базовых положений электродинамики. Цель данной работы – на основании энергетической функциональной зависимости резонатора (добротности) получить возможность осуществлять измерение и контроль процесса сушки древесины. Рассмотрены электрофизические явления, свойственные резонатору лесосушильной камеры в процессе сушки древесины при сверхвысоких частотах, приведены аналитические выражения баланса мощностей электромагнитного вектора Пойтинга, коэффициенты, позволяющие устанавливать оптимальный режим сушки.

Рассмотрены технологии переработки древесных материалов и аппаратурное оформление процессов, сопровождающихся выделением парогазовой фазы. Предложена обобщающая математическая модель, позволяющая рассчитывать кинетику процессов и конструктивные параметры аппаратурного оформления. Приведены результаты внедрения отдельных технологий в промышленность.

Предназначено для ознакомления студентов с методиками разработки технологии гомофазной реакции, постановки технологического эксперимента и составления статистических моделей технологического процесса.