Химическая технология. Общие вопросы химической технологии, оборудование, процессы

Учебное пособие соответствует федеральному государственному образовательному стандарту направления 18.03.01 «Химическая технология», профиль «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов», направления 18.04.01 «Химическая технология», профиль «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов». Представлена методика проектного технологического расчета аппаратов улавливания химических продуктов коксования: первичного охлаждения коксового газа и его очистки от аммиака сатураторным способом.

Целью сетевого научного издания является пропаганда научных достижений в области топливно-энергетической комплекса, прикладных и смежных областях, создание единой научной платформы для обмена опытом и знаниями отечественных и зарубежных ученых, а также обеспечение потребности авторов в апробации результатов исследований и открытого доступа к результатам научных исследований, создание условий для глобального обмена научными знаниями. В журнале публикуются наиболее значимые результаты фундаментальных и прикладных исследований и разработок, выполненных в учебных, научных и промышленных организациях, по направлениям: Технология электрохимических процессов и защита от коррозии; Технология органических веществ; Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов; Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ; Процессы и аппараты химических технологий; Экологическая безопасность; Безопасность труда.

На основе минеральных волокон и полиэлектролитного комплекса получены композиционные фильтрующие материалы. Для усиления удержания мембранного слоя на подложке и повышения ее гидрофобности в композицию введена модифицированная кремнийорганическая добавка, добавление которой позволяет получить поверхностный биополиэлектролитный слой в виде мембраны, не проникающий в глубь подложки. Полиэлектролитные комплексы альгинат–хитозан и лигносульфонат–хитозан готовили, смешивая в определенном объемном соотношении водные растворы анионных полиэлектролитов лигносульфоната или альгината и уксуснокислотные (концентрация кислоты – 2 %) растворы катионного полиэлектролита хитозана концентрацией 2,5 г/л. Образующиеся в ходе реакции интерполимерного комплексообразования комплексы-осадки отделяли центрифугированием и наносили на минеральную под-ложку валковым способом с последующей сушкой при постоянной влажности и комнатной температуре. Удержание полиэлектролитного комплекса в структуре композита при работе в различных, в том числе и агрессивных средах (рН 2–11), оценивали по количеству вымываемого из композитного материала анионного компонента в течение суток, эксплуатационные характеристики (эффективность фильтрации, фильтрующая способность) композиционных фильтрующих материалов – с применением модельной 1 %-й суспензии каолина, которую фильтровали через исследуемые композиты. Анализ результатов эксперимента показал, что полученные композиционные мембраны устойчивы к действию агрессивных сред в широком диапазоне рН и могут быть использованы для очистки различных сточных и природных вод. Установлено, что эффективность фильтрации и фильтрующая способность в значительной мере определяются типом и составом мембранных слоев. Для обоих комплексов максимальная эффективность и скорость фильтрации наблюдаются при нанесении на об-разцы минеральной подложки на основе микротонкого стеклянного волокна стехио-метрического биополиэлектролитного комплекса эквимолярного состава. Разработанная композиция полученных фильтрующих материалов позволяет увеличить эффективность фильтрации на 15 %.

Методические указания содержат теоретические сведения об условиях проведения процесса электроосаждения гальванических покрытий различного состава, стадиях зародышеобразования и роста кристаллита, условиях получения нанокристаллических покрытий, примеры расчетов технологических параметров процесса электроосаждения и практические расчетные задания.

Изложены требования к оформлению пояснительной записки и графической части выпускной квалификационной работы, а также приведены методики расчетов основного и вспомогательного оборудования.

Рассмотрены классификации химических реакторов, теоретические основы расчетов технологических процессов, основы расчетов теоретических и практических материальных балансов, безразмерных характеристик материального баланса химического процесса, основы технологических расчетов химических реакторов. В конце каждой главы предложены задачи для самостоятельной работы.

Приведены примеры расчета термодинамической эффективности циклов работы трех установок сжижения природного газа. Показана общая последовательность определения дополнительных затрат работы для компенсации производства энтропии в различных элементах рассмотренных технологий ожижения природного газа.

В учебном пособии приведена краткая теория по тепловым процессам и теплообменным аппаратам. Рассмотрены методики расчета теплообменников различных конструкций; приведены необходимые справочные материалы; содержатся варианты заданий для контрольных работ и курсовых проектов; приведены правила оформления расчетно- пояснительных записок и чертежей общего вида.

В учебном пособии приведены основы проектирования установок для проведения гидромеханических и теплообменных процессов в нефтепереработке и нефтехимии. Даны принципы расчета и выбора основного и вспомогательного оборудования.

Рассмотрены теоретические основы химического сопротивления воздействию агрессивных сред, а также практические методы антикоррозионной защиты. Изложены теоретические основы химической и электрохимической коррозии, рассмотрены особенности коррозии металлов в атмосфере, грунтах, морской воде, расплавах металлов и солей. Описаны локальные виды коррозии и факторы, влияющие на коррозию. Вскрываются причины коррозии металлов как термодинамической неустойчивости системы «металл – агрессивная среда». Подробно анализируются механизмы и законы химической и электрохимической коррозии. Рассматриваются способы нанесения антикоррозионных защитных металлических, неорганических и неметаллических покрытий. Анализируются особенности конструирования машин и аппаратов, максимально стойких к коррозионному разрушению.

Публикуются статьи по следующим тематикам: • элементарные физико-химические процессы; • строение химических соединений, спектроскопия; • влияние внешних факторов на физико-химические превращения; • кинетика и механизм химических реакций, катализ; • горение, взрыв и ударные волны; • динамика фазовых переходов; • электрические и магнитные свойства материалов; • физические методы исследования химических реакций; • химическая физика биологических процессов; • химическая физика экологических процессов; • химическая физика полимерных материалов; • химическая физика наноматериалов; • динамика транспортных процессов; • реакции на поверхности. Журнал основан в 1982 году.

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.

Излагается материал по волновым технологиям, применяемым в нефтедобыче и нефтепереработке. Дан анализ существующих видов волнового воздействия, их применение в различных процессах. Рассмотрена техника генерации волн, проанализированы некоторые технологические процессы, сделан упор на оценку возможности использования волновой технологии в проектных технологических процессах.

Изложены теоретические сведения о процессе электроосаждения металлов натиранием, его преимуществах и недостатках, необходимом оборудовании, способах предварительной подготовки поверхности, условиях и способах нанесения покрытия. Приведены рабочие характеристики электролитов, параметры технологического процесса, методы оценки качества покрытия, изложены алгоритмы необходимых расчетов.

Рассмотрены принципы разработки и создания лабораторных газоочистных установок, основы приготовления газовых смесей, измерения расхода, анализа и очистки газов в лабораторных условиях и математических методов обработки экспериментальных данных.

Рассмотрены научно-технические основы разработки вихревых аппаратов очистки отходящих газов для различных химических производств. Теоретически описаны закономерности течения однофазного потока в вихревых контактных устройствах (ВКУ). Получены графические зависимости изменения основных компонент скоростей газового потока: окружной, осевой и радиальной. основных компонент скоростей газового потока: окружной, осевой и радиальной. Экспериментально исследована структура газового потока вихревых устройств с различными контактными патрубками. Определены три основные зоны течения газового потока внутри контактных патрубков. Разработаны конструкции промышленных аппаратов улова паров азотной кислоты, оксидов азота и аммиака.

Рассмотрены основные понятия и определения теории надежности, показатели надежности, математические и статистические основы теории надежности, математические модели для прогнозирования надежности объектов, вопросы надежности технологического оборудования. Для закрепления теоретического материала приведены примеры решения задач, а также задания для самостоятельного выполнения.

Излагаются основные положения теории анализа риска аварий на объектах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности. Рассмотрены методология анализа, оценки риска аварий, приведены принципы управления риском.

Рассмотрены принципы и методы анализа, моделирования, управления и оптимизации технологических схем производства органических веществ, приведены сведения об использовании теоретических знаний о химико-технологическом процессе для его управления и оптимизации.

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.

Представлены общие сведения о предприятиях нефтеперерабатывающей отрасли, изложены основные направления переработки нефти, приведены технологические схемы важнейших процессов нефтепереработки. Рассмотрены основные требования, предъявляемые к качеству продукции нефтеперерабатывающих предприятий.

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.

Рассмотрены три направления в электрохимии: импульсный электролиз, комлексообразование в электрохимических процессах, электроосаждение сплавов. Приведены сведения по стадийному анодному формированию и катодному восстановлению комплексов металлов.

Приведены результаты экспериментального исследования процесса переработки нефтесодержащих отходов с получением гидрофобной гранулированной добавки в асфальтобетон. Подобрано связующее, найдены оптимальные режимы работы роторного гранулятора для данного материала. Установлено, что физико-механические свойства асфальтобетонной смеси с использованием гранулированной гидрофобной добавки соответствуют ГОСТу 9128-2009 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон»

Целью сетевого научного издания является пропаганда научных достижений в области топливно-энергетической комплекса, прикладных и смежных областях, создание единой научной платформы для обмена опытом и знаниями отечественных и зарубежных ученых, а также обеспечение потребности авторов в апробации результатов исследований и открытого доступа к результатам научных исследований, создание условий для глобального обмена научными знаниями. В журнале публикуются наиболее значимые результаты фундаментальных и прикладных исследований и разработок, выполненных в учебных, научных и промышленных организациях, по направлениям: Технология электрохимических процессов и защита от коррозии; Технология органических веществ; Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов; Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ; Процессы и аппараты химических технологий; Экологическая безопасность; Безопасность труда.

Содержание сборника отражает основные результаты научных исследований студентов, аспирантов и молодых ученых в области органической, полимерной химии, а также синтеза и инновационных подходов к коммерциализации проектов.

Журнал публикует оригинальные статьи и обзоры, посвященные научным исследованиям и промышленным внедрениям в области мембран и мембранных технологий.

Данное пособие является руководством для самостоятельной работы студентов, изучающих раздел Физической химии «Фазовое равновесие». Руководство включает основные теоретические вопросы, тестовые задания и расчетные задачи по диаграммам.

Цель издания журнала: распространение отечественной и зарубежной информации о перспективах развития производства и применения бетонов различных видов в современном строительстве, технологиях их производства и оборудовании, продвижении новых технологий на рынки стран СНГ и дальнего зарубежья; публикация результатов фундаментальных и прикладных исследований; доведение информации до специалистов и руководителей строительного комплекса. Главный редактор – Попов Леонид Николаевич, доктор технических наук, профессор.

Рассмотрены методы экспериментального определения характеристик чувствительности бризантных взрывчатых веществ (БВВ) к трению при ударном сдвиге. Предназначены для студентов специальности 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий», при изучении дисциплины «Основы технологии отрасли», при выполнении курсовых и дипломных проектов; специальностей направления 240700 - «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий», а также для слушателей курсов «Повышение квалификации по взрывной обработке металлов».

Публикуются статьи по следующим тематикам: • элементарные физико-химические процессы; • строение химических соединений, спектроскопия; • влияние внешних факторов на физико-химические превращения; • кинетика и механизм химических реакций, катализ; • горение, взрыв и ударные волны; • динамика фазовых переходов; • электрические и магнитные свойства материалов; • физические методы исследования химических реакций; • химическая физика биологических процессов; • химическая физика экологических процессов; • химическая физика полимерных материалов; • химическая физика наноматериалов; • динамика транспортных процессов; • реакции на поверхности. Журнал основан в 1982 году.

Рассмотрена задача интенсификации каталитического процесса переэтерификации растительных масел − ос- новы промышленного получения биодизельного топли- ва. Реакция этанолиза соевого масла в соответству- ющий эфир с использованием в качестве катализатора КОН осуществлялась в непрерывном и периодическом режимах, в микрореакторах и в реакторе классического типа. Выполненное экспериментальное исследование и моделирование кинетики реакции выявили существенное влияние массопереноса как фактора, определяющего скорость химического процесса. Показано, что реак- ция этанолиза может быть интенсифициривана при использовании непрерывных режимов работы в микрореакторах. DOI:10.15217/issn1998984-9.2014.27.83

Рассмотрены некоторые задачи математического моделирования химико-технологических процессов: описание свойств веществ и условий фазового равновесия, моделирование процессов разделения и химических превращений в аппаратах. Разобраны математические методы, используемые при решении этих задач, а также их реализация в среде математического пакета Mathcad.

Библиографический указатель посвящен Телякову Эдуарду Шархиевичу – доктору технических наук, профессору кафедры машин и аппаратов химических производств, действительному члену Международной академии системных исследований, заслуженному деятелю науки РТ. В издание включены: биографический очерк, указатель научных печатных работ за 1968-2015 гг., расположенный в хронологическом порядке по годам издания, в пределах каждого года – в алфавитном порядке. Вспомогательный аппарат на печатные работы представлен именным указателем, ссылки в нем – порядковым номером работы по году издания.

Цель издания журнала: распространение отечественной и зарубежной информации о перспективах развития производства и применения бетонов различных видов в современном строительстве, технологиях их производства и оборудовании, продвижении новых технологий на рынки стран СНГ и дальнего зарубежья; публикация результатов фундаментальных и прикладных исследований; доведение информации до специалистов и руководителей строительного комплекса. Главный редактор – Попов Леонид Николаевич, доктор технических наук, профессор.

В этой книге явления видимого мира описываются через призму микромира — как результат взаимодействия химических веществ. В таком контексте рассматриваются различные процессы в организме животных и человека, приготовление пищи и даже работа бытовой техники. И конечно, отдельного внимания заслуживают загадки, которые загадывает нам окружающий мир: почему огонь горит, цветы цветут, небо голубое, а молния зигзагообразная. Простые и понятные схемы, а также удобная структура книги (на каждую тему отводится один разворот) упрощает восприятие материала.

С позиции системного анализа рассмотрены основные химико-технологические процессы как объекты управления. Изложены сведения о свойствах и математических моделях типовых химико-технологических объектов регулирования. Рассмотрены способы аппроксимации экспериментальных данных (полученных на реальном объекте) известной динамической математической моделью. Приводятся наиболее важные критерии оптимальности процесса регулирования, а также таблицы для выбора настроек регулятора по заданному критерию оптимальности. Освоение материала сопровождается выполнением упражнений на прилагаемом к пособию программном обеспечении для компьютерных тренажеров, которые моделируют объекты химической технологии и регуляторы. Для предоставления информации обучающимся используется операторский интерфейс, аналогичный РСУ Centum CS3000 (YOKOGAWA).

Пособие составлено на основе курсов лекций «Проектирование автоматизированных систем», «Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления» и «Интегрированные системы проектирования и управления», много лет читаемых автором на кафедре интеллектуальных систем управления информационными ресурсами для студентов факультета управления и автоматизации Казанского национального исследовательского технологического университета.

Цель издания журнала: распространение отечественной и зарубежной информации о перспективах развития производства и применения бетонов различных видов в современном строительстве, технологиях их производства и оборудовании, продвижении новых технологий на рынки стран СНГ и дальнего зарубежья; публикация результатов фундаментальных и прикладных исследований; доведение информации до специалистов и руководителей строительного комплекса. Главный редактор – Попов Леонид Николаевич, доктор технических наук, профессор.

Рассмотрены экспериментальные методы исследования равновесия в системах газ–жидкость. Приведены примеры использования данных по растворимости газов при исследовании кинетических закономерностей каталитических реакций и тепловом расчете реактора.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы гидродинамики в аппаратах с многоярусными быстроходными мешалками.

Публикуются статьи по следующим тематикам: • элементарные физико-химические процессы; • строение химических соединений, спектроскопия; • влияние внешних факторов на физико-химические превращения; • кинетика и механизм химических реакций, катализ; • горение, взрыв и ударные волны; • динамика фазовых переходов; • электрические и магнитные свойства материалов; • физические методы исследования химических реакций; • химическая физика биологических процессов; • химическая физика экологических процессов; • химическая физика полимерных материалов; • химическая физика наноматериалов; • динамика транспортных процессов; • реакции на поверхности. Журнал основан в 1982 году.

В пособии рассмотрены особенности организации отдельных видов аварийно-спасательных и других неотложных работ, а также технологии и способы их ведения.

Представленная диссертационная работа посвящена вопросам интенсификации окисления изопропилбензола в присутствии катализатора на основе кобальта, повышению производительности реактора окисления изопропилбензола по гидропероксиду путем использования активного и селективного катализатора.

Публикуются результаты исследований наиболее актуальных проблем в области химии и смежных с нею наук, общих и комплексных проблем технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства, химической технологии, химической промышленности, кибернетики, экономических и гуманитарных наук. Предназначается для научных работников, аспирантов, студентов старших курсов, преподавателей.

Содержание сборника отражает основные результаты научных исследований представителей вузов, научно-исследовательских учреждений и промышленных предприятий, ученых, аспирантов и студентов в области синтеза, стабилизации, модификации, переработки и применения высокомолекулярных соединений, биополимеров, в нефтехимических и образовательных технологиях.

Публикуются статьи по следующим тематикам: • элементарные физико-химические процессы; • строение химических соединений, спектроскопия; • влияние внешних факторов на физико-химические превращения; • кинетика и механизм химических реакций, катализ; • горение, взрыв и ударные волны; • динамика фазовых переходов; • электрические и магнитные свойства материалов; • физические методы исследования химических реакций; • химическая физика биологических процессов; • химическая физика экологических процессов; • химическая физика полимерных материалов; • химическая физика наноматериалов; • динамика транспортных процессов; • реакции на поверхности. Журнал основан в 1982 году.

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.

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.

Рассмотрены основы технического регулирования, стандартизации и оценки соответствия химической продукции на современном этапе. Проведен анализ действующей нормативно-технической базы безопасного обращения химической продукции в РФ, на территории Евразийского экономического союза (ЕАЭС). Рассмотрены требования проекта Технического регламента Таможенного союза «О безопасности химической продукции». Проведен сравнительный анализ и выявлены особенности отечественной системы технического регулирования и системы обеспечения безопасного обращения химических веществ и смесей на примере требований регламента REACH в странах Евросоюза.