Реферат: Программа дисциплины опд. Р «Химические процессы и аппараты на аэс» для студентов специальности 140404 «Атомные электрические станции и установки» направления

Министерство образования Российской Федерации



ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)






УТВЕРЖДАЮ




Проректор по учебной работе


___________________ С.Б. Бурухин





“______”____________ 2009 г.



ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


ОПД.Р.2. «Химические процессы и аппараты на АЭС»


для студентов специальности ^ 140404 «Атомные электрические станции

и установки»

направления 140400 «Техническая физика»


Форма обучения: очная


Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом


Вид учебной работы

Всего часов

Семестры







9

10

Общая трудоемкость дисциплины

100

50

50

Аудиторные занятия

68

34

34

Лекции

34

17

17

Практические занятия и семинары

34

17

17

Лабораторные работы










Курсовой проект (работа)










Самостоятельная работа

32

16

16

Расчетно-графические работы










Вид итогового контроля (зачет, экзамен)




зачет

экзамен


Обнинск 2009

Программа составлена с соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 140400 «Техническая физика»

Программу составил:


___________________ В.Р. Дуфлот, профессор, доктор химических наук


Программа рассмотрена на заседании кафедры Общей и специальной химии (протокол № __ от __.__.2009 г.)


Заведующий кафедрой

Общей и специальной химии


___________________ В.К. Милинчук


“____”_____________ 2009 г.


СОГЛАСОВАНО


Начальник Учебно-методического

управления


___________________ Ю.Д. Соколова


Декан факультета

естественных наук


___________________ Н.Б. Эпштейн


“____”_____________ 2009 г.



^ 1. Цели и задачи дисциплины


Целью курса является обучение студентов теоретическим основам химических процессов и аппаратов.

Задачи курса: научить студента рациональному выбору конструкции и научному расчету машин и аппаратов для процессов на АЭС, а также методам целесообразной промышленной эксплуатации производственного оборудования для дос­тижения максимальной производительности при минимальных затратах.

Программа курса охва­тывает типовые процессы химической технологии с точки зрения их теоретического обоснования, выбора оптимальных параметров, методики расчета и аппаратурного оформле­ния.


^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен

знать: физико-химические закономерности и кинетику наиболее важных процессов, общих для различных отраслей химической технологии (гидромеханических, тепловых, массообменных); устройства типовой аппаратуры и принципиальные технологические схемами проведения основных процессов;

уметь: рассчитывать типовые процессы и аппараты;

иметь навыки: инженерных расчетов, необходимых в дальнейшем при изучении специальных дисциплин, дипломном проектировании и для успешной работы в области химической технологии на АЭС.


^ 3. Содержание дисциплины


3.1. Лекции

1. Введение

Цели и задачи курса. Роль химических процессов в промышленности, энергетике, водоподготовке. Основная литература по курсу. 1 ч. [1,2]

^ 2. Основы гидравлики

Некоторые физические свойства жидкостей. Понятие капельной и упругой жидко­стей. Гидростатика. Гидростатическое давление. Основное уравнение гидростатики. Практические приложения основно­го уравнения гидростатики. Гидродинамика. Закон Ньютона. Режимы движения вязкой жидкости. Число Рейнольдса. Понятие ламинарного и турбулентного характера движения жидкости. Уравнение Бернулли. Физический смысл уравнения Бернулли. Уравнение Бернулли для целого потока реальной жидкости. 5 ч. [1,2]

^ 3. Перемещение жидкостей (насосы)

Классификация насосов. Центробежные насосы. Рабочие характеристики насосов. Параллельное и последовательное соединение насосов. Пароструйные насосы. Водоструйные насосы. Поршневые насосы. Общая характеристика поршневых насосов. Конструкции поршневых насосов. 4 ч. [1,2]

^ 4. Разделение газовых и жидких неоднородных систем

Классификация неоднородных систем. Отстаивание и декантация. Конструкции отстой­ных аппаратов периодического и непрерывного действия. Фильтрование. Характеристика работы фильтра. Уравнение фильтрации. Фильтры периодического действия. Нутч-фильтры. Фильтрпрессы. Листовые и па­тронные фильтры. Вакуум-фильтры непрерывного действия: барабанные, дисковые, тарель­чатые, ленточные. Фильтры непрерывного действия, работающие под давлением. Центрифугирование. Классификация центрифуг. Скорость фильтрации и осаждения при центрифугировании. Центрифуги периодического, полунепрерывного и непрерывного действия. Сепарато­ры. Гидроциклоны. Конструкции циклонов. 4 ч. [1,2]

5. Теплопередача

Механизм процесса теплообмена. Основные уравнения теплообмена: теплоотдачи, теплопроводности и теплопередачи. Коэффициенты теплообмена, их физические смыслы. Теплоотдача при вынужденном и свободном движении. Теплоотдача при кипении жидкостей и конденсации паров. Теплоотдача при непосредственном соприкосновении теплоносителей (в кипящем слое и скрубберах). Теплоотдача при постоянных и переменных температурах. Выбор направления потока теплоносителей. Средняя разность температур. Определение теплообменной поверхности тепловых аппаратов. 4 ч. [1,2]

^ 6. Нагревание и охлаждение

Источники тепла, методы нагревания и их технико-экономическая характеристика. Нагревание водяным паром, топочными газами, минеральными маслами, водой, органиче­скими теплоносителями, расплавленными солями и металлами. Нагревание электрическим током. Охлаждающие агенты, способы охлаждения и конденсации. Охлаждение до обычных и низких температур. Конденсация паров. Гидравлическое сопротивление теплообменных аппаратов. 4 ч. [1,2]

^ 7. Диффузионные процессы. Массопередача.

Общая характеристика диффузионных процессов. Типовые случаи массообмена. Кинетика процесса. Общее уравнение массопередачи. Уравнение массопередачи для насадочных диффузионных аппаратов. Дифференциальное уравнение конвективного переноса веществ. Подобие диффузи­онных процессов. 3 ч. [1,2]

8. Абсорбция.

Общие характеристики процесса. Выбор абсорбента. Материальный баланс абсорбера. Расчет абсорберов для определения их геометрических параметров: диаметра и высоты. Конструкции абсорберов. 3 ч. [1,2]

9. Экстрагирование.

Общая характеристика процесса. Области применения экстракций. Экстрагирование из растворов. Экстракция с перекрестным током. Противоточная экстракция. Понятие об экстракции с воз­вратом и двумя растворителями. Типы экстракторов для жидкостной экстракции и их сравнительная характеристика. Особенности процесса экстрагирования из твердых тел. Тип и конструкции экстрак­торов для извлечения веществ из твердых тел. 3 ч. [1,2]

10. Адсорбция.

Общая характеристика процесса адсорбции и области применения. Статическая и ди­намическая активность адсорбентов. Промышленные адсорбенты и их характеристика. Конструк­ции адсорберов и схемы адсорбционных установок периодического и непрерывного дейст­вия. 3 ч. [1,2]


^ 3.2. Практические и семинарские занятия


Раздел(ы)

Тема практического или семинарского занятия

Число часов

2

Основы прикладной гидравлики: основные зависимости и расчетные формулы [3]

4

3

Насосы, вентиляторы, компрессоры: основные зависимости и расчетные формулы [3]

4

4

Гидромеханические методы разделения: осаждение, фильтрование, центрифугирование [3]

4

4

Перемешивание в жидкой среде[3]

4

5

Теплопередача: теплопроводность, теплоотдача [3]

4

6

Теплопередача: теплопередача в поверхностных теплообменниках при непосредственном соприкосновении потоков [3]

4

7

Основы массопередачи: основные зависимости и расчетные формулы [3]

4

8

Абсорбция: основные зависимости и расчетные формулы [3]

2

9

Экстрагирование: основные зависимости и расчетные формулы [3]

2

10

Адсорбция: основные зависимости и расчетные формулы [3]

2


^ 3.3. Лабораторный практикум


Раздел(ы)

Тема практического или семинарского занятия

Число часов




Не предусмотрен






^ 3.4. Курсовые проекты (работы)


Не предусмотрены


3.5. Самостоятельная работа


1. Перемещение и сжатие газов (экзаменационный вопрос) [1,2]

2. Выпаривание (экзаменационный вопрос) [1,2]

^ 3. Перегонка и ректификация (экзаменационный вопрос) [1,2]


4.1. Рекомендуемая литература


4.1.1. Основная литература

1. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Ч.1 и Ч.2. М.: Химия, 1995. – 400 с.

2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Альянс, 2006. – 753 с.


^ 4.1.2. Дополнительная литература

1. Павлов К. Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1987. – 576 с.

2. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Кн. 1, Кн. 2. М.: Химия, 1981. – 812 с.

3. Борисов Г.С. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. М.: Химия, 1991. – 496 с.


4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины


Не предусмотрены


5. Материально-техническое обеспечение дисциплины


Не предусмотрены