Podstawy inżynierii chemicznej i procesowej
Zadania z elementami teorii
Skrypt jest obszernym wprowadzeniem do Inżynierii Chemicznej i Procesowej, polecanym
studentom, którzy właśnie rozpoczynają swoją przygodę z tą dziedziną.
Celem autorów było zebranie i omówienie podstawowych informacji teoretycznych oraz
przykładów prostych obliczeń rachunkowych z szerokiego obszaru inżynierii chemicznej i
procesowej.
Przedstawiony materiał stanowił bazę do prowadzonego przez autorów wykładu i
ćwiczeń audytoryjnych dla studentów drugiego roku Wydziału Chemicznego Politechniki
Warszawskiej.
Przedmowa
.
7
Spis wybranych symboli
8
1. Wiadomości wstępne
11
1.1. Przeliczanie jednostek – Międzynarodowy Układ Jednostek (układ SI)
. 11
1.2. Podstawowe terminy i wielkości
13
1.3. Podobieństwo procesów
15
2. Podstawy bilansowania . 20
2.1. Sporządzanie bilansu masy i energii . 21
2.2. Bilans masy i energii na wykresach entalpowych. Reguła dźwigni . 24
3. Mechanika płynów jednorodnych
.
32
3.1. Równanie ciągłości i równanie Bernoulliego dla płynów idealnych
33
3.2. Przepływ płynów lepkich
.
33
3.3. Uogólniona postać równania Bernoulliego
35
3.4. Mieszanie cieczy jednorodnych
37
4. Przepływy w układach niejednorodnych
.
63
4.1. Opory ruchu cząstki stałej zanurzonej w płynie
63
4.2. Prędkość swobodnego opadania cząstki w płynie w zależności od rodzaju ruchu
65
4.3. Rozdzielanie układów niejednorodnych
67
4.3.1. Rozdzielanie aerozoli – odpylanie gazów
.
67
4.3.2. Rozdzielanie zawiesin – filtracja
70
4.4. Przepływ płynu przez złoże porowate nieruchome
73
5. Procesy wymiany ciepła
85
5.1. Przewodzenie ciepła
.
85
5.2. Promieniowanie
.
90
5.3. Konwekcja cieplna (wnikanie ciepła)
90
5.3.1. Konwekcja wymuszona
.
92
5.3.2. Konwekcja swobodna
.
93
5.4. Przenikanie ciepła
.
93
5.5. Wymienniki ciepła
.
96
6. Procesy wymiany masy
.
106
6.1. Absorpcja
106
6.1.1. Równowaga absorpcyjna
108
6.1.2. Bilans procesu
.
109
6.1.3. Wyznaczanie liczby półek teoretycznych
111
6.2. Ekstrakcja
.
112
6.2.1. Ekstrakcja jednostopniowa
.
114
6.2.2. Ekstrakcja wielostopniowa
.
116
7. Wybrane procesy związane z przemianą fazową
. 124
7.1. Zatężanie roztworów przez odparowanie rozpuszczalnika
124
7.2. Destylacja i rektyfi kacja
127
7.2.1. Destylacja równowagowa dwuskładnikowa
130
7.2.2. Destylacja różniczkowa
.
131
7.2.3. Rektyfi kacja dwuskładnikowa
134
7.3. Krystalizacja masowa z roztworu
.
142
7.4. Suszarnictwo
.
145
7.4.1. Psychrometria
.
145
7.4.2. Równowaga suszarnicza
.
149
8. Procesy z przemianą chemiczną
160
8.1. Stechiometria reakcji chemicznej
.
162
8.2. Reaktory idealne
165
8.2.1. Reaktor przepływowy z idealnym mieszaniem
. 165
8.2.2. Idealny reaktor okresowy
168
8.2.3. Reaktor rurowy z przepływem tłokowym
.
171
9. Specjalne metody rozdzielania
.
181
9.1. Metody membranowe
181
9.2. Adsorpcja, wymiana jonowa, chromatografi a
187
9.3. Wybrane metody rozdzielania w bioinżynierii
.
190
Polecana literatura dodatkowa
195
Sprawdź swoją wiedzę
196
Odpowiedzi do pytań
.
213
214 stron, oprawa miękka