Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ:
Химические процессы и реакторы. Промышленные химико-технологические процессы. Изд. 4, перераб. и доп.

Общая химическая технология 2022. 512 с.

Типографская бумага

Твердый переплет

Книга удостоена премии Правительства РФ в области образования.

Аннотация

В учебнике рассмотрены общие закономерности моделирования химических процессов и реакторов, общие принципы разработки энерго- и ресурсосберегающих процессов химической технологии на основе системного подхода. Описаны примеры крупнотоннажных производств современной химической промышленности.

1-е издание учебника вышло в 1985 г., в 1988 г. вышел английский перевод учебника, 2-е издание вышло в 1990 г., 3-е — в 2003 г. 3-е издание... (Подробнее)

Оглавление

Оглавление				3
Введение				8
1. Химическая технология как наука				8
2. Краткие сведения по истории развития химической технологии				10
3. Значение химической технологии и химического машиностроения для развития экономики				13
4. Основные тенденции развития современной химической промышленности				16
Часть 1. Химические процессы и реакторы				22
Глава 1. Химико-технологический процесс и его содержание				22
1. Классификация химических реакций, лежащих в основе промышленных химико-технологических процессов				24
2. Стехиометрия химических реакций				26
3. Технологические критерии эффективности химико-технологического процесса				31
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				41
Глава 2. Термодинамические расчеты химико-технологических процессов				44
1. Равновесие химических реакций				45
2. Способы смещения равновесия				52
3. Зависимость константы равновесия от температуры				54
4. Расчет равновесия по термодинамическим данным				56
5. Термодинамический анализ				59
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				68
Глава 3. Использование законов химической кинетики при выборе технологического режима и моделировании химических процессов				70
1. Скорость гомогенных химических реакций				70
2. Зависимость скорости химических реакций от концентраций реагентов; кинетические уравнения				72
3. Способы изменения скорости простых и сложных реакций				76
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				82
Глава 4. Общие сведения о химических реакторах				85
1. Моделирование химических реакторов и протекающих в них химических процессов				85
2. Структура математической модели химического реактора				87
3. Уравнение материального баланса для элементарного объема проточного химического реактора				90
4. Классификация химических реакторов и режимов их работы				95
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				99
Глава 5. Химические реакторы с идеальной структурой потока в изотермическом режиме				100
1. Реактор идеального смешения				100
2. Реактор идеального вытеснения				109
3. Сравнение эффективности проточных реакторов идеального смешения и идеального вытеснения				113
4. Каскад реакторов идеального смешения				118
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				123
Глава 6. Химические реакторы с неидеальной структурой потоков				129
1. Причины отклонений от идеальности в проточных реакторах				129
2. Модели реакторов с неидеальной структурой потоков				132
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				140
Глава 7. Распределение времени пребывания в проточных реакторах				141
1. Функции распределения времени пребывания				141
2. Экспериментальное изучение функций распределения				142
3. Функции распределения времени пребывания идеальных и неидеальных проточных реакторов				145
4. Применение функций распределения времени пребывания при расчете химических реакторов				152
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				158
Глава 8. Теплоперенос в химических реакторах				160
1. Уравнение теплового баланса. Тепловые режимы химических реакторов				160
2. Проточный реактор идеального смешения				162
3. Периодический реактор идеального смешения в неизотермическом режиме				172
4. Реактор идеального вытеснения в неизотермическом режиме				177
5. Тепловая устойчивость химических реакторов				179
6. Оптимальный температурный режим и способы его осуществления в промышленных реакторах				185
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				204
Глава 9. Гетерогенные процессы				206
1. Общие особенности гетерогенных процессов				206
2. Диффузионные стадии гетерогенных процессов				209
3. Гетерогенные некаталитические процессы в системе «газ — твердое вещество»				211
4. Гетерогенные процессы в системе «газ — жидкость» (газожидкостные реакции)				232
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				244
Глава 10. Гетерогенно-каталитические процессы				246
1. Общие представления о катализе				246
2. Технологические характеристики твердых катализаторов				249
3. Основные стадии и кинетические особенности гетерогенно-каталитических процессов				255
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				269
Часть 2. Промышленные химико-технологические процессы				271
Глава 11. Сырьевая и энергетическая базы химической промышленности				271
1. Сырьевая база химической промышленности				271
2. Рациональное и комплексное использование сырьевых ресурсов				277
3. Принципы обогащения сырья				280
4. Вода и воздух в химической промышленности				282
5. Энергетическая база химической промышленности				293
6. Основные направления повышения эффективности использования сырьевых и топливно-энергетических ресурсов				305
7. Основы энерготехнологии, ее значение и сущность				308
Вопросы для повторения и самостоятельной проработки				326
Глава 12. Химическая технология и охрана окружающей среды				327
1. Классификация промышленных загрязнений биосферы				330
2. Источники загрязнения атмосферы				333
3. Состав, свойства и классификация сточных вод				335
4. Очистка промышленных выбросов				338
5. Очистка отходящих газов химических производств				340
6. Очистка сточных вод химических производств				344
7. Создание водооборотных циклов				348
Вопросы для повторения и самостоятельной проработки				351
Глава 13. Технология связанного азота				353
1. Сырьевая база азотной промышленности				354
2. Получение технологических газов				354
3. Очистка отходящих газов от оксидов азота				368
4. Очистка конвертированного газа от оксидов углерода				370
5. Синтез аммиака				377
6. Технология азотной кислоты				389
Вопросы для повторения и самостоятельной проработки				413
Глава 14. Технология серной кислоты и минеральных удобрений				416
1. Технология серной кислоты				416
2. Технология минеральных удобрений				436
3. Охрана окружающей среды в производстве серной кислоты и удобрений				452
Вопросы и упражнения для повторения и самостоятельной проработки				454
Глава 15. Технология нефти				456
1. Важнейшие нефтепродукты				457
2. Первичная переработка нефти				459
3. Деструктивная переработка нефти				462
4. Очистка нефтепродуктов				479
5. Охрана окружающей среды при нефтепереработке				482
Вопросы для повторения и самостоятельной проработки				485
Глава 16. Синтезы на основе оксида углерода и водорода				486
1. Синтез метанола				487
2. Новые направления в развитии производства метанола				496
3. Охрана окружающей среды в производстве метанола				496
Вопросы для повторения и самостоятельной проработки				497
Глава 17. Особенности процессов биотехнологии				498
1. Микробиологический синтез				498
2. Генетическая инженерия				501
3. Инженерная энзимология				502
4. Основные тенденции развития биотехнологии				503
Вопросы для повторения и самостоятельной проработки				509
Библиография				510

Об авторах

Кутепов Алексей Митрофанович

Академик РАН. Cоветский и российский ученый в области теоретических основ химической технологии, внесший вклад в развитие теории гидромеханических, массообменных и тепловых процессов. Крупный организатор науки. Работал заместителем министра высшего и среднего образования РСФСР, заведующим отделом культуры и науки Управления делами Совета Министров СССР, заместителем председателя ГКНТ СССР, в Президиуме РАН. Заведующий кафедрой «Процессы и аппараты химической технологии» МИХМ-МГУИЭ в 1978–2004 гг., директор Института химии растворов РАН в 1994–2002 гг. Автор более 400 научных трудов, 30 монографий, учебников и учебных пособий, свыше 100 авторских свидетельств, отечественных и иностранных патентов. Почетный химик СССР. Лауреат премий Правительства РФ в области науки и техники и в области образования.

Бондарева Татьяна Ивановна

Профессор, специалист в области теоретических основ химической технологии и инженерной экологии. Окончила Московский химико-технологический институт имени Д. И. Менделеева. Заведующая кафедрой общей химической технологии МИХМ-МГУИЭ с 1978 по 2007 гг. Автор более 200 научных трудов, 20 учебников и учебных пособий, патентов. Член-корреспондент МАНЭБ. Почетный химик СССР. Почетный работник высшего профессионального образования РФ. Лауреат премий Правительства РФ в области науки и техники и в области образования.

Беренгартен Михаил Георгиевич

Профессор Московского политехнического университета, в 1999–2011 гг. — проректор по учебной работе МГУИЭ и заведующий кафедрой ЮНЕСКО «Техника экологически чистых производств». Окончил Московский химико-технологический институт имени Д. И. Менделеева. Специалист в области теоретических основ химической технологии и инженерной экологии. Автор более 200 научных трудов, 25 монографий, учебников и учебных пособий, патентов. Лауреат премии Правительства РФ в области образования. Лауреат премии имени А. Н. Косыгина.