О. П. Банных, Е. И. Борисова,
В. А. Константинов, О. В. Муратов, В. В. Фомин
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ И
АППАРАТОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Санкт-Петербург
2017
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УНИВЕРСИТЕТ ИТМО
О. П. Банных, Е. И. Борисова,
В. А. Константинов, О. В. Муратов, В. В. Фомин
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ И
АППАРАТОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
РЕКОМЕНДОВАНО К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В УНИВЕРСИТЕТЕ ИТМО
по направлению подготовки 16. 03. 01 Техническая физика, 18. 03. 02 Энерго- и
ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и
биотехнологии в качестве учебного пособия для реализации основных
профессиональных образовательных программ высшего образования бакалавриата
Санкт-Петербург
2017
Банных, О. П. Расчет основных процессов и аппаратов химической
технологии: Учебное пособие / О. П. Банных, Е. И. Борисова, В. А. Константинов, О. В. Муратов, В. В. Фомин. – СПб: Университет ИТМО,
2017. – 82 с. Рецензент: Флисюк Олег Михайлович, профессор, доктор
технических наук, заведующий кафедрой процессов и аппаратов
федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования "Санкт-Петербургский государственный
технологический институт (технический университет)"
Пособие адресовано студентам, обучающимся по направлениям
16. 03. 01 «Техническая физика», 18. 03. 02 «Энерго- и ресурсосберегающие
процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» и
содержит сведения о расчетах по гидравлике, теплопередаче, выпаривании
и массообменным процессам. Приведены примеры решения задач по всем
разделам. В приложении к пособию приведены все необходимые для
расчетов справочные данные. Университет ИТМО – ведущий вуз России в области информационных и
фотонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших в
2009 году статус национального исследовательского университета. С 2013
года Университет ИТМО – участник программы повышения
конкурентоспособности российских университетов среди ведущих
мировых научно-образовательных центров, известной как проект «5 в
100». Цель Университета ИТМО – становление исследовательского
университета мирового уровня, предпринимательского по типу,
ориентированного на интернационализацию всех направлений
деятельности.
Университет ИТМО, 2017
Банных О. П. , 2017
Борисова Е. И. , 2017
Константинов В. А. , 2017
Муратов О. В. , 2017
Фомин В. В. , 2017
СОДЕРЖАНИЕ
1 ГИДРАВЛИКА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 4
1. 1 ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ И РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1. 2 Примеры... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 6
1. 3 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 10
2 ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 10
2. 1 ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ И РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 10
2. 2 ПРИМЕРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 19
2. 3 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 26
3 ВЫПАРИВАНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
3. 1 ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ И РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 28
3. 2 ПРИМЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 31
3. 3 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 33
4 АБСОРБЦИЯ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 35
4. 1 ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ И РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 35
4. 2 ПРИМЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 38
4. 3 КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 40
5 РЕКТИФИКАЦИЯ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 41
5. 1 ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ И РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 41
5. 2 ПРИМЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 48
ПРИЛОЖЕНИЕ А.