В книге рассматриваются основные процессы химической технологии: прикладная гидравлика (осаждение, фильтрация, центрифугирование, очистка газов от пыли, флотация), тепловые процессы (основы теплопередачи, нагревание, охлаждение, кипение и конденсация, выпаривание), термодинамические процессы, включающие вопросы умеренного и глубокого охлаждения, диффузионные процессы (основы массопередачи, перегонка и ректификация, абсорбция, экстракция, сушка, адсорбция, кристаллизация).
Книга является практическим и справочным руководством для инженерно-технических и научных работников химической, пищевой, нефтяной и других отраслей промышленности, а также учебным пособием для аспирантов и студентов химико-технологических вузов.
ОГЛАВЛЕНИЕ Сгр:
1. Предисловие автора к русскому изданию................. VIII
2. Предисловие редактора.......................... IX
3. Основные обозначения.......................... X
4. Введение................................. XI
Глава I Общие вопросы гидравлики
1. Материальный баланс потока
2. Энергетический баланс потока....................... 4
3. Динамический баланс потока....................... 7
4. Внутреннее трение в жидкостях...................... 15
5. Вязкость газов............................... 17
6. Вязкость жидкостей ........................... 25-
7. Сопротивления потоку жидкости при течении по прямому трубопроводу . . 30*
8. Ламинарное течение........................... 34
9. Турбулентное течение............•.............. 37
10. Коэффициенты турбулентного течения................... 39'
11. Эквивалентный диаметр трубопроводов.................: 46
12. Сопротивления, связанные с изменением сечения (местные сопротивления) . 49'
13. Сопротивления, возникающие при изменении направления потока..... 52
14. Влияние тепловых явлений на гидравлические сопротивления....... 55»
15. Выравнивание скорости потока........•............. 56
16. Характеристики насосов, компрессоров и вентиляторов.......... 58-
Литература................................ 68;
Глава II Частные вопросы гидравлики
1. Истечение жидкостей из сосудов..................... 69'
2. Истечение газов............................. 73-
3. Движение газов по трубопроводам.................... 78-
4. Определение наивыгоднейшего диаметра трубопровода........... 85-
5. Течение тонких слоев жидкости...................... 90
6. Сопротивления течению потока, перпендикулярного к пучку трубок .... 95-
7. Сопротивления при течении через насадку и пористые слои........ 99
8. Течение двух фаз через слой....................... 10S
9. Пластичное течение шлама и паст.................... 116-
10. Пневматический транспорт........................ 121
11. Естественная тяга............................. 125-
12. Вопросы вакуума (молекулярное движение)................ 132
13. Характеристика вакуум-насосов...................... 140
14. Измерение скорости потока напорной трубкой . ;............. 146
15. Диафрагмы для жидкостей........................ 150»
16. Диафрагмы для газов........................... 155
17. Ротаметры................................ 159
Литература . . . •......................•..... 162
Глава III Процессы, основанные на осаждении твердых частиц в жидкостях
1. Сопротивление движению твердых тел......•............ 164
2. Осаждение под действием силы тяжести.................. 16&
3. Неустановившееся движение твердого тела в жидкостях.......... 175>
1*
4. Вдувание пыли в поток газа....................... 178
5. Гидравлическое разделение твердых смесей................ 181
6. Очистка газов от пыли под действием силы тяжести............ 189
7. Очистка газов от пыли при использовании сил инерции.......... 191
8. Электрическая очистка газов от пыли...........•....... 195
9. Процесс осаждения (седиментации).................... 201
10. Процесс псевдоожижения (флюидизации)................. 211
11. Прохождение пузырьков газа через слой жидкости............ 214
12. Флотация................................. 220
Литература................................ 223
Глава IV Фильтрация и центрифугирование
1. Фильтрация через слой постоянной толщины................ 224
2. Скорость фильтрации при переменной толщине осадка........... 230
3. Фильтрация при постоянном давлении................... 236
4. Фильтрация при постоянной скорости................... 240
5. Промывка осадка............................. 241
6. Двухступенчатая фильтрация....................... 244
7. Другие вопросы фильтрации....................... 250
8. Применение центрифуг.......................... 256
9. Фильтрация в центрифугах........................ 258
10. Сепарация в центрифугах......................... 263
11. Напряжения в стенках центрифуг..................... 265
Литература..............................• . 268
Глава V Механические процессы
А. Измельчение твердых тел
1. Увеличение удельной поверхности твердых тел.............. 269
2. Баланс процесса просеивания....................... 275
3. Расход энергии на дробление ....................... 280
4. Свойства материалов и способы дробления................ 281
5. Грубое дробление . . . ,......................... 287
6. Среднее дробление........................• ... 290
7. Тонкое измельчение............................ 294
Б. Перемешивание
1. Основы процесса............................. 297
2. Расход мощности на перемешивание ................... 299
3. Скорость перемешивания в аппаратах................... 304
4. Эффективность перемешивания...................... 307
5. Перемешивание жидкости в трубопроводе................. 308
Литература................................ 312
Глава VI Теплопередача
1. Основные зависимости.......................... 314
2. Удельная теплопроводность........................ 316
3. Теплопроводность при установившемся потоке тепла........... 327
4. Теплопереход через несколько слоев ................... 332
5. Уравнения для неустановившегося потока тепла.............. 337
6. Графики для неустановившегося потока тепла............... 342
7. Определение распределения температур графическим методом....... 349
8. Неустановившийся поток тепла в сложных случаях............. 354
Литература................................ 361
Глава VII Тепловое излучение
1. Лучеиспускание и поглощение лучей твердыми телами .......... 362
2. Энергия и интенсивность излучения.....•.............. 366
3. Излучение газов..................•.......... 369
4. Взаимное излучение черных поверхностей................. 377
5. Влияние отражающих поверхностей.................... 381
6. Теплообмен между серыми поверхностями................. 384
7. Нагревание инфракрасным излучением................. . 388
Литература................................ 393
Глава VIII Нагревание и охлаждение потоков
1. Конвективный теплообмен между стенкой и потоком............ 394
2. Аналогия между трением и теплоотдачей................. 397
3. Конвективный теплообмен при движении жидкостей и газов в трубах . . . 400
4. Конвективный теплообмен в изогнутых трубах и каналах некруглого сечения .................................... 405
5. Конвективный теплообмен при обтекании снаружи труб и стержней .... 411
6. Конвективный теплообмен при движении жидкости вдоль плоской стенки . . 416
7. Теплоотдача при перемешивании...................... 419
8. Теплообмен между газом и сыпучим материалом.............. 421
9. Естественная конвекция.......................... 424
Литература................................ 431
Глава IX Выпаривание и конденсация
1. Температура и теплота испарения и конденсации ............. 432
2. Механизм кипения жидкости........................ 438
3. Коэффициенты теплоотдачи при кипении................. 443
4. Концентрирование растворов......-................. 453
5. Конденсация пара............................. 461
Литература................................ 473
Глава X Расчет теплообменников. Термодинамические процессы
А. Расчет поверхностей нагрева и охлаждения
1. Общий коэффициент теплопередачи.................... 475
2. Средняя разность температур....................... 486
3. Определение температур потока в теплообменниках............ 494
4. Определение скорости потока жидкости в условиях заданного нагрева (охлаждения) ................................. 498
5. Определение минимальной стоимости теплообмена............. 500
6. Нагревание токами высокой частоты (диэлектрическое нагревание)..... 506
7. Периодическое нагревание или охлаждение жидкости в аппаратах..... 509
8. Теплоносители для средних температур (до 500°)............. 515
Б. Термодинамические процессы
1. Уравнение и диаграммы состояния.................... 516
2. Дросселирование потока газа...................... 523
3. Сжатие газов............................... 528
4. Производство холода . . ........................ ?33
5. Сжижение газов............................. 546
6. Утечка из сборников........................... 549
Литература........................•....... 551
Глава XI Диффузия
1. Диффузия и диффузионные процессы................... 552
2. Коэффициент диффузии.......................... 557
3. Законы диффузии............................. 563
4. Коэффициенты массоотдачи........................ 571
5. Аналогия между массопередачей, теплопередачей и гидравлическим сопротивлением .................................. 580
Литература................................ 583
Глава XII Дистилляция
1. Равновесие системы жидкость — пар.................... 585
2. Равновесие двухкомпонентных систем................... 587
3. Закон Рауля и отклонения от него.................... 593
4. Равновесие в реальных растворах..................... 599
5. Равновесие в случае неполной растворимости............... 612
6. Равновесие многокомпонентных растворов................. 618
7. Равновесная дистилляция....................• .... 622
8. Простая (дифференциальная) дистилляция................. 628
9. Перегонка с водяным паром........................ 636
10. Молекулярная дистилляция........................ 645
'Литература................................ 648
Глава XIII Ректификация
1. Принципы ректификации........•................ 649
2. Материальный и тепловой балансы ректификационной колонны...... 653
3. Определение числа теоретических тарелок . . . . •............ 663
4. Минимум флегмы. Число тарелок..................... 670
5. Нагревание острым паром и отбор промежуточных фракций........ 682
6. Периодическая ректификация....................... 687
7. Коэффициент полезного действия тарелок................. 692
8. Гидравлическое сопротивление тарельчатых колонн ............ 699
9. Насадочные ректификационные колонны.................. 702
10. Ректификация многокомпонентных смесей................. 710
11. Экстрактивная дистилляция........................ 724
12. Азеотропная дистилляция......................... 729
13. Ректификация воздуха.......................... 734
Литература................................ 737
Глава XIV Абсорбция
1. Общая характеристика процесса..................... 738 '
2. Абсорбционное равновесие........................ 741
3. Материальный баланс процесса абсорбции................. 748
4. Расчет процесса абсорбции в колоннах с насадкой............. 753
5. Расчет тарельчатых колонн........................ 765
6. Абсорбция многокомпонентных смесей................... 769
7. Влияние температуры и давления на процесс абсорбции.......... 772
8. Кинетические коэффициенты процесса абсорбции............. 777
•9. Абсорбция, сопровождающаяся химической реакцией........... 778
Литература................................ 782
Глава XV Экстрагирование
1. Равновесие в процессе экстрагирования.................. 783
2. Частные вопросы экстракционного равновесия............... 789
•3. Простое одноступенчатое экстрагирование................. 794
4. Многоступенчатое экстрагирование.................... 796
5. Противоточное ступенчатое экстрагирование...............' . 799
6. Экстрагирование в колоннах.................•..... 807
7. Экстрагирование с применением возврата................. 812
8. Экстрагирование двухкомпонентным растворителем............. 816
9. Экстрагирование твердых веществ (выщелачивание)............ 818
Литература................................ 825
Глава XVI Сушка
1. Охлаждение влажного воздуха....................... 826
2. Адиабатическое увлажнение воздуха.................... 829
3. Основы психрометрии........................... 833
4. Процесс увлажнения воздуха....................... 840
.5. Сушка и кондиционирование воздуха................... 845
*6. Охлаждение горячей воды......................... 850
7. Статика сушки.............................. 856
5. Материальный и тепловой балансы процесса сушки............ 858
9. Скорость сушки............................. 866
10. Первый период сушки.......................... 868
11. Второй период сушки........................... 872
12. Капиллярная теория сушки........................ 877
13. Сушка при изменяющихся условиях.................... 881
14. Вакуумная сушка и сублимация...................... 886
15. Сушка токами высокой частоты...................... 889
16. Сушка инфракрасными лучами....................... 892
17. Свойства материалов и выбор метода сушки............... 894
Литература................................' 897
Глава XVII Адсорбция и кристаллизация
А. Адсорбция
1. Адсорбционное равновесие........................ 898
2. Тепловой эффект адсорбции........................ 902
3. Периодическая адсорбция......................... 903
4. Прочие вопросы адсорбции........................ 905
Б. Кристаллизация
1. Кристаллизационное равновесие...................... 906
2. Скорость кристаллизации......................... 911
3. Тепловой эффект кристаллизации..................... 913
4. Определение величины кристаллов.................... 915
5. Методы кристаллизации.......................... 917
6. Фракционированная кристаллизация...........,........ 918
Литература;................................ 919
Предметный указатель............................ 921
Цена: 1000руб.
