Разработка малогабаритных кавитационно-вихревых аппаратов для повышения эффективности процессов абсорбции и регенерации

• Автор: Хафизов, Наиль Фанилевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 121 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ конструкций для очистки газов от сернистых соединений, кавитационно-вихревых устройств и теоретические исследования их работы в нефтехимической

фомышленности.
1.1. Способы очистки газов от сернистых соединений.
1.2. Основы абсорбционных методов очистки.
1.3. Основы аппаратурного оформления.
1.4. Влияние кавитационно-вихревых воздействий ри переработке углеводородного сырья.
1.5. Возможность применения волновых воздействий для интенсификации процессов нефтехимической технологии.
ГЛАВА 2. Методы и объекты исследований
2.1 Лабораторная установка и методика исследова-• IIи процесса окисления тиолов при волновом воздействии
2.2. Исследование процесса диссоциации углеводоро-. при ВОЛНОВОМ ВОЗДЄЙСТВИИ
2.3. Лабораторная установка по изучению гидродинамических характеристик
ГЛАВА 3 Разработка методики расчета и конструи-, озанис кавитационно-вихревого аппарата для процесса абсорбции газов.
3.1. Исследование влияния волновых воздействий на ^ юцесс извлечения сернистых соединений из нефтяных 1 дистиллятов водно-щелочным раствором.
3.2. Разработка методики расчета кавитационно-' зихревого абсорбера.

3.3. Определение оптимальной скорости движения газового потока.
3.4.Исследование газожидкостного режима, создаваемого газожидкостным смесителем.
3.5.0пределение геометрического размера сопла подвода жидкости.
3.6. Расчет пружины рассекателя
3.7. Опытно-промышленные исследования кавитационно-вихревого абсорбера на предварительной сероочистке коксового газа ООО «ЛУКОЙЛ Пермнефтегазопереработ-

ГЛАВА 4 Применение волновых аппаратов для регенерации отработанной щелочи.
4.1. Исследование влияния волновых воздействии на диссоциацию нефтяных углеводородов.
4.2. Исследование гидродинамических характеристик гидродинамического аппарата.
4.3. Исследование гидродинамических характеристик гидродинамического аппарата.
4.4. Технологическая схема очистки углеводородного газа с блоком окислительной регенерации с использованием кавитационно-вихревых аппаратов.
Выводы
Литература
Приложение

Введение
Основным видом оборудования на предприятиях нефтеперерабатывающей отрасли является колонная аппаратура для процессов контактирования и разделения жидких и газожидкостных систем.
Колонные аппараты, широко применяемые в нефтехимической технологии для проведения процессов контактного тепло- и массообмена, работают обычно в режиме встречного движения взаимодействующих потоков жидкостей и газов (паров). При таком направлении потоков, как известно, наиболее полно используется движущая сила протекающих физических и большинства химических процессов.
Однако встречное движение взаимодействующих потоков в аппарате, неравноценно идеазьной схеме противотока. В реальных аппаратах встречное движение потока характеризуется неравномерными профилями скоростей но сечению, сопровождается механическим уносом легкой фазы более тяжелой фазой и, наоборот, продольным переносом тепла и массы и, следовательно, неодинаковым временем пребывания частиц обоих потоков в рабочем объеме. Отклонение от идеального противотока ведет к уменьшению движущей силы процесса обмена или химического превращения и соответствующему понижению эффективности массообменных аппаратов.
Применение волновых воздействий позволяет повысить эффективность массообмена в химико-технологических процессах и создавать компактные аппараты на их основе. Причем энергия потока для этих аппаратов бывает достаточной для создания эффективного кавитационно-вихревого режима. В связи с резким возрастанием стоимости энергии в последние годы, разработка более экономичных конструкций и перспективных технологий на принципах кавитационно-вихревых воздействий актуальна.
Основной целью настоящей работы является теоретические и экспериментальные исследования гидродинамических характеристик кавитационно-вихревых устройств для процесса абсорбционной очистки от сернистых

Проектировщик должен убедиться, что предварительные исследования позволяют решить два основных вопроса: степень достижимости требуемого качества конечного продукта и степень реализации требуемой производительности.
Исходя из решаемых задач классификацию основных (типов) процессов и аппаратов технологии нефтегазопереработки проводят по способу создания движущей силы процесса. В связи с этим основные процессы нефтехимической технологии можно разделить на следующие классы [34]: массообменные, или диффузионные; гидродинамические, или гидромеханические; механические; тепловые; химические. Тогда движущую силу изучаемых процессов и аппаратов можно выразить соотношением [35]
Л = Т^-, (1-13)

где Д - движущая сила процесса;
М - количество перенесенного вещества, тепла и т.п.; г - время воздействия движущей силы;
К - кинетический коэффициент или коэффициент скорости процесса;
Л - рабочая поверхность, объем и пр.
Интенсивность процесса всегда пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению, которое является величиной, обратной кинетическому коэффициенту' (например, гидравлическое сопротивление, термическое сопротивление, сопротивление массопередачи и т.д.). Таким образом, уравнение (3.1) может быть выражено также в форме [164]
(1.14)

где ГІ-сопротивление процесса.
Интенсификация процессов путем увеличения движущей силы, как правило, ведет к дополнительным материальным затратам, но не всегда есть возможность достичь желаемых результатов, например, снижения темпера-