1. Предмет и задачи курса. Прямая и обратная задача проектирования оборудования.
2. Классификация основных процессов химической технологии. Стационарные и нестационарные процессы. Непрерывные и периодические процессы.
3. Основы теории переноса. Основные понятия: система и окружающая среда, разновидность систем, параметры системы. Условия проявления и направление процессов переноса.
4. Субстанции. Потоки субстанций. Уравнения переноса субстанций.
5. Механизмы переноса субстанций. Молекулярный, конвективный турбулентный механизмы переноса.
6. Законы сохранения: законы сохранения массы, импульса и энергии, их математическая запись в интегральной и локальной формах, анализ полученных уравнений.
7. Уравнение Навье–Стокса, Уравнение Эйлера.
8. Законы сохранения: законы сохранения массы, импульса и энергии, их математическая запись в интегральной и локальной формах.
9. Законы сохранения: исчерпывающее описание процессов переноса.
10. Понятие о пограничных слоях; аналогия переноса импульса тепла и массы.
11. Моделирование химико-технологических процессов. Физическое и математическое моделирование, его основные этапы.
12. Основы теории подобия. Критериальные уравнения.
13. Подобие гидромеханических, тепловых и массообменных процессов. Критерии и симплексы подобия.
14. Проблема масштабного перехода для промышленных аппаратов. Понятие о сопряженном физическом и математическом моделировании.
15. Гидродинамическая структура потоков. Характеристики структуры потока: поля скоростей, время пребывания элементов потока в аппарате, функция распределения времени пребывания.
16. Модели структуры потоков: идеального вытеснения, идеального смешения, ячеечная, диффузионная. Идентификация моделей. Кривые отклика.
17. Межфазный перенос субстанций: уравнения массо-, тепло-, и импульсоотдачи.
18. Коэффициенты массо-, тепло-, и импульсоотдачи, аналогия этих процессов.
19. Уравнения массо-, тепло- и импульсопередачи, определение соответствующих коэффициентов.
20. Перемешивание в жидких средах. Виды перемешивания.
21. Интенсивность и эффективность перемешивания.
22. Механическое перемешивание. Конструкции мешалок.
23. Расход энергии на перемешивание. Порядок расчета мешалок.
24. Разделение неоднородных систем. Неоднородные системы и методы их разделения.
25. Выбор аппаратов для разделения неоднородных систем.
26. Отстаивание, конструкции отстойников, схема их расчета.
27. Осаждение под действием центробежных сил.
28. Циклоны, их конструкции и расчет.
29. Фильтрование суспензий. Виды осадков.
30. Уравнения фильтрования.
31. Конструкции фильтров, фильтрующих центрифуг.
32. Расчет аппаратов для фильтрования.
33. Мокрая очистка газов, конструкция скрубберов.
34. Очистка газов в электрическом поле.
35. Уравнение Фурье-Кирхгофа.
36. Теплообмен. Кондуктивный теплообмен в плоской и цилиндрической стенке.
37. Теплообмен. Конвективный теплообмен в плоском пограничном слое и в трубах при ламинарном и турбулентном режимах течения.
38. Теплообмен при изменении теплофизических характеристик теплоносителя и его фазового состояния.
39. Теплообмен при непосредственном контакте теплоносителей.
40. Радиационно-конвективная теплоотдача.
41. Оптимизация и интенсификация теплообмена.
42. Критерии теплового подобия.
43. Промышленные способы передачи тепла. Виды и выбор теплоносителя.
44. Классификация и конструкции теплообменников.
45. Методика расчета теплообменника.
46. Выпаривание. Способы выпаривания.
47. Схемы многокорпусных выпарных установок.
48. Классификация и конструкции выпарных аппаратов.
49. Методика расчета многокорпусной выпарной установки.
50. Материальный и тепловой балансы выпарной установки.
51. Температурные потери. Способы распределения полезной разности температур по корпусам.
52. Массообмен, основные понятия. Типы массообменных процессов.
53. Движущая сила массообменных процессов. Способы выражения и расчета.
54. Способы выражения состава фаз двухкомпонентных систем.
55. Фазовые равновесия. Число степеней свободы.
56. Материальный баланс массообменных процессов.
57. Уравнения материального баланса, рабочих и равновесных линий.
58. Модификации уравнений массопередачи: основное уравнение массопередачи, объемные коэффициенты массоотдачи и массопередачи, число и высота единиц переноса.
59. Механизмы переноса массы. Коэффициент молекулярной диффузии.
60. Первый закон Фика. Второй закон Фика.
61. Критерии диффузного подобия. Их физический смысл.
62. Связь между коэффициентами массоотдачи и массопередачи.
63. Аддитивность фазовых сопротивлений.
64. Аналогия тепло- и массообмена. Упрощенные модели массоотдачи.
65. Классификация и основы расчета массообменных аппаратов.
66. Технологический расчет аппаратов с непрерывным контактом фаз, теоретические тарелки, эффективность по Мерфри.
67. Аналитический и графический способы определения числа тарелок.
68. Абсорбция. Общие сведения, схема установки.
69. Равновесие при абсорбции, закон Генри.
70. Прямоток и противоток: уравнения рабочих линий, минимальный и оптимальный расход абсорбента.
71. Материальный баланс, понятие рабочей линии процесса абсорбции.
72. Конструкции абсорберов. Определение размеров абсорбера.
73. Особенности гидродинамических режимов работы насадочных колонн и тарельчатых абсорберов.
74. Насадки: назначение, классификация, основные параметры. Выбор насадки.
75. Простая перегонка, суть процесса и его применение.
76. Перегонка с дефлегмацией, схемы установок.
77. Непрерывная бинарная ректификация. Схема установки.
78. Рабочие линии материальный и тепловой баланс ректификационной колонны.
79. Периодическая ректификация. Схема установки.
80. Ректификация многокомпонентных смесей. Выбор точки питания при непрерывной ректификации.
81. Равновесие в системе пар – жидкость, закон Рауля.
82. Законы Коновалова и Вревского. Азеотропные смеси.
83. Флегма. Выбор флегмового числа. Минимальное и рабочее флегмовые числа.
84. Способы определения оптимального числа флегмы.
85. Классификация и конструкции тарельчатых устройств для ректификации.
86. Тепловой баланс ректификации. Определение расхода греющего пара для проведения процесса ректификации.
87. Экстрактивная и азеотропная ректификация. Схемы установок. Перегонка паром.
88. Экстракция в системе жидкость – жидкость. Области применения. Схема установки.
89. Экстрагирование в системе твердое тело – жидкость, области применения. Схема установки.
90. Кинетика жидкостной экстракции, лимитирующие стадии процесса.
91. Равновесие в системе жидкость – жидкость. Изотермы экстракции.
92. Одноступенчатая экстракция, многоступенчатая и противоточная непрерывные экстракции.
93. Материальный баланс, рабочая линия при экстракции.
94. Конструкции твердофазных экстракторов.
95. Выбор растворителя (экстрагента).
96. Конструкции жидкостных экстракторов.
97. Процесс сушки, его суть и применение. Виды сушки.
98. Параметры влажного воздуха, диаграмма состояния, изображение процессов. Их взаимосвязь и определение по I-X диаграмме Рамзина.
99. Кинетика процесса. Равновесие при сушке, формы связи влаги с материалом.
100. Периоды сушки. Кривая скорости сушки. Интенсивность испарения влаги для различных периодов сушки.
101. Классификация конструкций сушилок.
102. Уравнение материального баланса процесса сушки, линия реальной сушки.
103. Понятие "температура точки росы" и "температура мокрого термометра" и определение их по I-X диаграмме влажного воздуха. Потенциал сушки.
104. Кривая сушки влажного материала. Периоды сушки.
105. Сушилки с кипящим "слоем".
106. Конструкции ленточных и петлевых конвективных сушилок.
107. Конструкции камерных конвективных сушилок. Пневматические сушилки.
108. Конструкции барабанных сушилок.
109. Конвективная сушка. Схема установки.
110. Изображение на I-X диаграмме процессов нагревания, охлаждения, конденсации, смешивания влажного воздуха и процесса адиабатической сушки.
111. Процесс адсорбции и десорбции, его суть и применение.
112. Виды промышленных адсорбентов и их характеристика.
113. Ионообмен.
114. Равновесие при адсорбции.
115. Кинетика процесса, схемы и стадии процесса адсорбции.
116. Понятие "сорбционной волны", "фронта сорбции", "время защитного действия адсорбента". Уравнение Шилова.
117. Статическая и динамическая активность адсорбента.
118. Классификация и конструкции адсорберов.
119. Кристаллизация. Суть процесса и его применение.
120. Равновесие в системе кристалл – раствор. Кинетика процесса.
