Массообменная аппаратура
1. Процессы массообмена в химической технологии. Сущность и виды массообменных процессов. Основное уравнение массопередачи. Классификация массообменных аппаратов.
2. Разделение смесей методом перегонки. Физические основы процесса. Схема проведения простой перегонки, используемая аппаратура. Достоинства и недостатки, пути улучшения качества разделения продуктов перегонкой.
3. Процесс ректификации, сущность и область применения. Схемы проведения ректификации бинарных и многокомпонентных смесей. Уравнение материального баланса процесса ректификации.
4. Аппаратурное оформление процесса ректификации: простая и сложная; полная и неполная ректификационная колонны; их сравнительные показатели, область применения.
5. Сущность и разновидности процесса абсорбции: физическая и хемосорбция. Схема проведения процесса абсорбции, его преимущества и недостатки. Комбинированные абсорбционно-отпарные колонны.
6. Насадочные колонны. Устройство, назначение, принцип действия основных элементов. Режимы работы насадок, выбор оптимального режима.
7. Явление «сухого конуса» (пристеночный эффект) в насадочных колоннах. Причины появления, его влияние на показатели работы колонны, практические методы устранения.
8. Виды насадок, требования, предъявляемые к ним. Основные показатели насадок. Область применения, достоинства и недостатки, рекомендации по выбору.
9. Распределительные устройства для жидкости в насадочных колоннах. Назначение и требования к оросителям; их виды, сравнительная характеристика, область применения, достоинства и недостатки
10. Опорные устройства под насадку. Назначение и предъявляемые требования к опорным элементам. Конструктивное исполнение опорных элементов, их достоинства и недостатки.
11. Перераспределительные устройства для жидкости в насадочных колоннах. Назначение, устройство и виды перераспределителей жидкости. Различные способы укладки насадок в колонне.
12. Тарельчатые колонны, их устройство, принцип действия, область применения. Основные показатели тарелок, определяющие геометрические размеры и гидравлические характеристики работы колонны.
13. Ситчатые тарелки с переливами, их устройство, принцип работы, основные показатели. Достоинства и недостатки. Комбинированная (ситчато-колпачковая) тарелка Веста.
14. Колпачковые барботажные тарелки. Устройство, принцип действия и режимы работы капсульных колпачков, выбор оптимального режима. Тарелки с желобчатыми колпачками.
15. Тарелка из S-образных элементов (Uniflux): устройство, принцип действия, основные показатели, достоинства и недостатки. Комбинированная тарелка из S-образных элементов с отбойниками.
16. Струйные тарелки. Устройство, принцип действия, сравнительные показатели струйных тарелок: язычковых; арочных; пластинчатых; из просечно-вытяжных листов с отбойниками. Преимущества и недостатки, область применения.
17. Провальные тарелки (без переливов). Устройство, принцип действия, сравнительные показатели, достоинства и недостатки различных видов провальных тарелок. Тарелки Киттеля.
18. Клапанные тарелки: особенности конструкции; режимы работы; сравнительные показатели; область применения. Клапанная балластная; жалюзийно-клапанная тарелки, их преимущества и недостатки.
19. Тарелка с двумя зонами контакта. Устройство, принцип действия, основные показатели, достоинства и недостатки тарелок с желобчатым (МД) и цилиндроконическими переливами (Чехов).
20. Струйно-центробежные тарелки. Устройство, принцип действия различных видов тарелок: язычковых с закрученным потоком газа; со спиралью Архимеда; тарелка КХТИ. Сравнительная характеристика; достоинства и недостатки.
21. Прямоточные тарелки: трубчатые; с завихрителями; с секционированием потоков (Азизова). Принцип действия, сравнительные показатели, преимущества и недостатки.
22. Переливные устройства тарелок. Назначение, требования, предъявляемые к переливам; классификация. Устройство, принцип действия элементов переливов: приемный карман, сливная регулирующая планка.
Теплообменная аппаратура
23. Назначение и требования, предъявляемые к теплообменной аппаратуре. Движущая сила процесса, основное уравнение теплопередачи. Классификация теплообменников.
24. Кожухотрубчатые теплообменники. Устройство, принцип действия, область применения, основные показатели. Маркировка кожухотрубчатых теплообменников.
25. Температурные напряжения в кожухотрубчатых теплообменниках. Причины возникновения и методы компенсации температурных деформаций в теплообменниках жесткого, полужесткого и нежесткого типов.
26. Теплообменники жесткой конструкции марки ТН. Устройство, принцип действия, область применения. Достоинства и недостатки.
27. Теплообменники полужесткого типа с компенсатором в корпусе марки ТК. Устройство, принцип действия, область применения, достоинства и недостатки различных видов компенсаторов.
28. Теплообменники полужесткого типа: с гибкой мембраной в трубной решетке; с изогнутыми трубками. Их достоинства и недостатки, область применения.
29. Теплообменники нежесткого типа с U-образными трубками марки ТУ. Устройство, принцип действия, область применения, достоинства и недостатки.
30. Теплообменник с внутренней плавающей головкой марки ТП. Устройство, принцип действия, достоинства и недостатки различных вариантов конструкции плавающей головки.
31. Теплообменники с двойными трубками Фильда. Область применения, достоинства и недостатки. Методы повышения эффективности теплообмена в трубках Фильда.
32. Конструкция основных узлов кожухотрубчатых теплообменников: кожух и трубный пучок, рекомендации к их выбору. Методы интенсификации теплообмена в трубках. Оребренные трубки.
33. Требования, предъявляемые к размещению труб в трубных решетках. Типовые схемы размещения труб, их преимущества и недостатки, область применения.
34. Требования, предъявляемые к соединению труб с трубной решеткой. Различные способы соединения: вальцовка, сварка, пайка, склеивание. Область применения, преимущества и недостатки.
35. Назначение и виды перегородок в теплообменниках. Способы размещения перегородок в трубном и межтрубном пространствах кожухотрубчатых теплообменников. Одно- и многоходовые теплообменники.
36. Теплообменники с плоской поверхностью теплообмена: пластинчатые; спиральные. Устройство, принцип действия, сравнительная характеристика. Область применения, достоинства и недостатки.
Реакционная аппаратура
37. Назначение, место и роль реакторов в химической технологии. Основные отличия реакторов от других типов тепло- и массообменных аппаратов.
38. Основные показатели химических реакций в зависимости от механизма, способа возбуждения, фазовых, тепловых и других характеристик. Диффузионный и кинетический режимы протекания реакций.
39. Понятие о скорости химической реакции. Уравнение скорости гомогенной и гетерогенной реакций. Стехиометрический и кинетический порядки реакций. Дифференциальное уравнение скорости реакции.
40. Влияние температуры на скорость химической реакции. Уравнение Аррениуса. Признаки сложности реакций.
41. Классификация реакторов по тепловому режиму, способам подвода тепла, способу работы, агрегатному состоянию веществ, по конструктивным признакам.
42. Реактор идеального вытеснения (РИВ). Гидравлический режим и изменение параметров в идеальной модели и реальном аппарате вытеснения.
43. Реактор идеального смешения (РИС). Гидравлические режимы и изменение параметров в идеальной модели и реальном аппарате смешения. Многокаскадный реактор с мешалкой.
44. Конструкции жидкостных реакторов. Основные характеристики, назначение элементов, особенности конструкции емкостных (кубовых) реакторов. Змеевиковый реактор типа «труба в трубе».
45. Назначение перемешивающих устройств в реакторах. Устройство, основные характеристики, область применения различных видов механических мешалок и смесителей.
46. Способы теплообмена в реакторах. Устройство, принцип действия, область применения, достоинства и недостатки внутренних и наружных теплообменных устройств в реакторах.
47. Газожидкостные реакторы, их сравнение с абсорберами. Конструктивные особенности колонных тарельчатых и насадочных реакторов.
Составитель: доцент м.а. Закиров
20.12.2012