Разработка, исследование и внедрение саморегулируемых колонных массообменных аппаратов и установок на их основе для производства некоторых особо чистых веществ и химических реактивов

Разработка, исследование и внедрение саморегулируемых колонных массообменных аппаратов и установок на их основе для производства некоторых особо чистых веществ и химических реактивов

Автор: Миняйло, Юрий Григорьевич

Шифр специальности: 05.17.08

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 1984

Место защиты: Днепропетровск

Количество страниц: 251 c. ил

Артикул: 3435618

Автор: Миняйло, Юрий Григорьевич

Стоимость: 250 руб.

Разработка, исследование и внедрение саморегулируемых колонных массообменных аппаратов и установок на их основе для производства некоторых особо чистых веществ и химических реактивов  Разработка, исследование и внедрение саморегулируемых колонных массообменных аппаратов и установок на их основе для производства некоторых особо чистых веществ и химических реактивов 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ АППАРАТУРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ГЛУБОКОЙ
ОЧИСТКИ ВЕЩЕСТВ РЕКТИФИКАЦИЕЙ Б
1.1. Специфика глубокой очистки и требования к аппаратурному оформлению процесса глубокой ректификационной очистки веществ.
1.2. Сравнительный анализ ректификационных колонн
для получения веществ высокой степени чистоты .
1.3. Влияние структуры потоков и состава смеси на эффективность массообмена
1.4. Переливные устройства тарельчатых аппаратов. .
1.5. Обоснование выбранного направления работы. . .
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФАЗ НА КЛАПАННОЙ МАССООБМЕННОЙ ТАРЕЛКЕ
2.1. Исследование влияния подвижного клапана на геометрию и частоту отрыва пузырей газа в жидкости.
2.2. Разработка методики расчта частоты отрыва и отрывных размеров газовых пузырей на клапанной массообменной тарелке .
2.3. Разработка методики расчта минимально допустимой величины перекрытия клапаном отверстия в
тарелке
3. РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ КЛАПАННЫХ МАССООБМЕННЫХ ТАРЕЛОК И АППАРАТОВ НА ИХ ОСНОВЕ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ТОНКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИ
НАМИКИ НОВЫХ МАССООБМЕННЫХ ТАРЕЛОК.
3.1. Обоснование и выбор конструкционных материалов.
3.2. Схема расчта элементов контактных устройств клапанных массообменных тарелок .
3.3. Клапанные массообменные тарелки колонн глубокой ректификации и абсорбции соединений элементов 1Уй группы, получения органических реактивов высокой
степени чистоты .
3.4. Исследование гидродинамики клапанных массообменных тарелок новых конструкций
3.5. Ректификационные колонны для очистки четырххлористого германия, трихлорсилана, Ллдиметилацетамида, 1,4диоксана аппараты для улавливания соединений германия из выбросных газов промышленных производств
4. АППАРАТУРЕТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВОК ТОНКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КЛАПАННЫХ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОНН.
4.1. Использование системного подхода при разработке технологического оформления процессов глубокой очистки .
4.2. Разработка оптимальной технологической схемы глубокой многоступенчатой непрерывной ректификации
на примере очистки трихлорсилана
4.3. Разработка технологических установок для промышленного производства некоторых неорганических веществ и химических органических реактивов высокой
степени чистоты .
4.4. Анализ эффективности новых промышленных
аппаратов.
4.5, Некоторые перспективные направления по дальнейшему совершенствованию аппаратуры и методов получения веществ высокой и особой степени чистоты
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. ЛИТЕРАТУРА
7. ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ОС постоянная интегрирования амплитуда колебаний длина прямоугольного отверстия в тарелке,м
а.6 ширина прямоугольного отверстия в тарелке,м
С коэффициент пропорциональности концентрация
С о концентрация у поверхности пузырька
С сковость звука, кмс
коэффициент диффузии
0 Диаметр колонны
п коэффициент продольного перемешивания
диаметр насадки номинальный,м
о площадь отверстия в тарелке ,м
Рщ площадь щели закрытого клапана,м
Реж площадь струи в месте наибольшего сжатия,м
Рк площадь клапана,м2
площадь сечения струи,м рг площадь тарелки,м
О производительность колонны по пару,кгч V, молярный поток жидкости п высота колонного аппарата,ад
Нц высота слоя насадки,м
Нц высота пены,вд
Нс толщина клапана,м
высота слоя жидкости на тарелке ,гл
отбор когдпонентов
длина отверстия в тарелке ,м, молярный поток жидкости масса тела,кг
Иг число теоретических тарелок
Р давление,Па, частота вынуждающей силы ,щ перепад давления,Па
ОС паропроизводительность,кг.ч1, расход газа,м3ч
С0 величина возмущающей силы ,Н
О критерий диффузионно во потенциала
радиус пузырька газа,м
кп отношение веса клапана с ножками к весу клапана без ножек
ь1 флегмовое число
коэффициент корреляции
С времяс
скорость жидко ста,м с
V объм жидкости,м
Уц удерживающая способность насадки,м3,м
относительное число открытых клапанов к их общему количеству на тарелке скорость газа по колонне ,мс к скорость газа пара, когда клапан полностью открнт,мс Ц, скорость газа пара, когда клапан полностью закрыт,мс ч скорость газа пара в отверстиях тарелки,мс V
ОС координата точки во времени концентрация компонента в жидкости
У расстояние от поверхности пузырька,мм
оС постоянная интегрирования
Р сдвиг фаз
д толщина диффузнойного пограничного слоя
коэффициент заполнения струи
норма разности
О краевой угол у поверхности пузырька газа
А коэффициент гидравлического сопротивления насадки коэффициент пропорциональности, коэффициент расхода плотность газа пара плотность жидкости рм плотность материала клапана
Г время
Ф угол открытия клапана.
ВВЕДЕНИЕ
Химические реактивы и особо чистые вещества в настоящее время нашли и находят все большее применение в различных отраслях промышленности. Глубина очистки во многих случаях как, например, в производстве полупроводниковых материалов, отражает достигнутый уровень развития отрасли.
Однако, не только радиоэлектронику, но и некоторые другие отрасли промышленности уже не удовлетворяют вещества с содержанием отдельных примесей на уровне I Поэтому за
дача повышения качества веществ и совершенствования технологии и аппаратуры для их очистки является одной из главных для отраслей промышленности, производящих вещества реактивной квалификации и особой чистоты.
Кроме того, например, в области производства химических органических реактивов, а также в области гидрометаллургии металлов, положение сейчас сложилось таковым, что получаемые здесь вещества для многих производств уже становятся исходными реагентами, чистым сырьем для выпуска продукции путем дальнейших химических превращений и, отсюда, потребность в таком сырье неуклонно возрастает. В качестве примера можно назвать производства диметилформамида ч,, диметилацетамида хч, 1,4диокеана сц, хлоридов металлов особой чистоты, выпуск которых сейчас составляет сотни и тысячи тонн в год.
Однако, достигнутый уровень развития отраслей производства особо чистых веществ и химических реактивов еще не полностью удовлетворяет промышленной потребности в особо чистых веществах как по объему выпуска, так и по глубине очистки, и
перед ними стоят, как указано в Постановлении ХХУ1 съезда КПСС, задачи ,Более полно удовлетворять потребности народного хозяйства в особо чистых химических материалах и реактивах, а также ,развивать производство сверхчистых, полупроводниковых, сверхпроводящих, новых полимерных и композиционных материалов
Актуальность


Однако, даже и наличие объективной информации не означает, что эффективное оборудование общего назначения будет эффективно и в условиях получения особо чистых веществ в связи со спецификой технологии их производства. Отсюда следует, что необходимо тщательно производить подбор, а, в отдельных случаях, разработку и исследование новых конструкций массообменных устройств и аппаратов в целом для производства особо чистых веществ, которые учитывали бы факторы, влияющие на процесс тонкого разделения. Показано , что технология глубокой ректификационной
очистки должна основываться на непрерывных процессах со стабильными параметрами. Противоточные колонные массообменные аппараты, к которым относятся ректификационные колонны, абсорберы, десорберы и т. В лабораторной практике, с целью получения высоких степеней разделения, с наилучшей стороны зарекомендовал себя насадочные колонны, в частности, с мелкой насадкой. Данные свидетельствуют о малых высотах единицы переноса ВЕЛ теоретических ступеней разделения на I м высоты насадочного слоя, высокой интенсивности и удовлетворительных энергетических показателях колонн данного типа как при работе под давлением, так и при вакууме . Особое предпочтение здесь отдается насадкам, образующим бошую межфазную поверхность, таким как спиральнопризматическая и насадка в виде колпачков из сетки, особенно размером до 5 мм ,. По статической удерживающей способности насадка малых до 5 мм размеров превосходит крупную, что объясняется действием капиллярных сил. По одному из важнейших факторов, влияющих на разделяющую способность колонны в целом, продольному перемешиванию, предпочтение среди мелких насадок также отдается спиральнопризматической насадке, у которой величина коэффициента продольного перемешивания на одиндва порядка ниже, чем у колец Рашига малых размеров. Проводилось сравнение продольного перемешивания в колоннах со слоями насадки из колец Рашига диаметром ,7 мм и седел Брля тех же размеров с использованием радиоактивных изотопов аргона и иода1. Если игнорировать продольное перемешивание, то при Ре 0,1 ошибка в предсказании концентрации примеси, присутствующей в малом количестве, достигает 5. Поэтому очень важно учитывать обратное перемешивание при тонкой очистке с помощью насадочных колонн, однако, повидимому, этот вывод столь же важен и для тарельчатых аппаратов. Теоретически, с достаточной точностью, структура потоков при ректификации в насадочных колоннах может быть описана математической моделью с использованием предложения о ячеечной модели потока. Известно , что для насадок продольное перемешивание в жидкой фазе по своей величине гораздо выше, чем для газовой, а фактором, увеличивающим продольное перемешивание, служит наличие застойных зон в жидкости. Практически все известные мелкие насадки имеют большую долю застойных зон, например, от 9,5 до , как в спиральнопризматической , и от до , как при использовании колец Рашига диаметром ,3 и мм, соответственно. Как видно. Промышленное применение мелких насадок затруднено высокой их чувствительностью к масштабным изменениям, высокой стоимостью I м3 насадки. Обладая развитой поверхностью, насадки способны вносит загрязнения в виде материала, из которого они изготовлены. Признавая зависимость эффективности мелких насадок от
разделения жидкости в верхних слоях и ее снижение при увеличении диаметра аппарата, авторы исследовали параметры орошения верхних слоев, влияющие на распределение жидкости по насадке. Показано, что профиль плотности орошающей жидкости по сечению колонны сильно зависит от числа точек орошения верха насадки. При одноточечном орошении центра колонны скорости течения жидкости у стенки колонны и в центре отличаются на целый порядок. Увеличение количества точек орошения приводит к некоторому выравниванию потоков, но усложняет устройство оросителя и увеличивает пристеночное течение жидкости . Исследования на колоннах относительно больших размеров диаметром 6 мм также как и мм не только подтвердили сложный профиль распределения потока жидкости по сечению, но и показали, что и при многоточечном 6 точек распределении с увеличением диаметра различие потоков в сечениях составляет единицы.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.405, запросов: 242