Теория, расчет и оптимизация процессов очистки многокомпонентных промышленных выбросов в модулированных вихреинжекционных пенных скрубберах

• Автор: Диденко, Василий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.14.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 484 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Üjj27i ~ C1S

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ СОВМЕЩЕНИЯ ПРОЦЕССОВ КОМПЛЕКСНОЙ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ ОТ НЕОДНОРОДНЫХ КОМПОНЕН ТОВ
1.1. Основные подходы описания многофазных сред
1.2. Общая характеристика процессов мокрой очистки газов
1.3. Ограничивающие условия процессов мокрой очистки
1.4. Классификация аппаратов мокрой очистки газов
1.5. Систематизация конструктивных и функциональных характеристик аппаратов мокрой очистки
1.6. Обобщение технологических факторов реализации совмещённых процессов мокрой очистки
1.7. Структурно-функциональное модулирование вихрепенных аппаратов мокрой очистки
Выводы по разделу
2. ГИДРОДИНАМИКА ВИХРЕИНЖЕКЦИОННОГО ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПЕНЫ ВОСХОДЯЩИМ ЗАКРУЧЕННЫМ ПОТОКОМ ГАЗА
2.1. Аппаратурное оформление и методика проведения экспериментов
2.2. Определяющие факторы механизма вихревой инжекции жидкости закрученным потоком газа
2.3. Математическая модель вихревого стока инжектирующего жидкость газа в закручивателе
2.4. Технологические условия формирования вихревого стока инжектирующего жидкость газа
2.5. Аэродинамическая структура течения газа в вихревом инжекторе
2.6. Структурные особенности формирования динамической пены в условиях вихревой инжекции
2.7. Гидродинамические характеристики восходящего течения динамической пены в вихревом инжекторе
2.7.1. Модель циркуляции жидкой фазы пенного слоя в режимах
вихреинжекционного ценообразования
2.7.2. Закономерности проявления удерживающей способности газа по жидкости при вихреинжекционном пенообразовании
2.7.3. Особенности формирования полей газосодержания в объёме динамической пены
2.8. Гидравлические потери в процессах вихреинжекционного формирования динамической пены
2.8.1. Анализ поэлементных гидравлических потерь в аппаратах с вихреинжекционным образованием пенного слоя
2.8.2. Общее гидравлическое сопротивление модулированных вих-реинжекционных пенных аппаратов (скрубберов)
2.9. Закономерности аэрозольного уноса и сепарации капельной влаги
при вихреинжекционном формировании динамической пены
Выводы по разделу
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ОБЕСПЫЛИВАНИЯ В ВИХРЕИНЖЕКЦИОННОМ ДИНАМИЧЕСКОГОМ ПЕННОМ СЛОЕ
3.1. Вероятностно-стохастическая модель процесса пылеулавливания в
вихреинжекционном пенном слое
3.1.1.Исходные уравнения перехода от вероятности события в процессе улавливания к его эффективности
3.1.2. Фракционная эффективность пылеулавливания в вихреинжекционном пенном слое
3.2. Феноменологическая модель пылеулавливания в вихреинжекционном пенном слое
3.2.1. Исходные условия формализации процесса пылеулавливания
3.2.2. Закономерности осаждения частиц аэрозоля при прямоточном движении фаз пенного слоя
3.2.3. Закономерности осаждения аэрозольных частиц при циркуля-
ции жидкости в объёме пенного слоя
3.3. Определение поверхности осаждения аэрозольных частиц в вихреинжекционном пенном слое
3 .4. Оценка величины коэффициентов массопередачи процессов разделе
ния аэрозолей
3.5. Эффективность разделения аэрозолей в различных условиях формирования пенного слоя

3.5.1. Адекватность формул расчёта общей эффективности извлечения аэрозольных частиц
3.5.2. Влияние режимно-технологических параметров процесса на общую эффективность разделения аэрозолей
3.5.3. Зависимость эффективности разделения аэрозоля от условий осветления жидкости в поддоне аппарата
3.5.4. Фракционная эффективность разделения аэрозолей в вихреинжекционном пенном слое
Выводы по разделу
4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ АБСОРБЦИИ ГАЗООБРАЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ВИХРЕ ИНЖЕКЦИОННОМ ДИНАМИЧЕСКОМ ПЕННОМ СЛОЕ
4.1. Математическая модель массопереноса абсорбционных процессов в вихреинжекционном пенном слое
4.2. Определяющие факторы процессов массоотдачи при вихреинжекционном пенообразовании
4.2.1. Влияние структуры пенного слоя на коэффициенты массоотдачи
4.2.2. Взаимосвязь коэффициентов массоотдачи с динамическими характеристиками пенного слоя
4.3. Оценка адекватности расчётных и эмпирических коэффициентов массоотдачи
4.4. Закономерности изменения величины коэффициентов массоотдачи
4.4.1. Закономерности массоотдачи для прямоточного режима ценообразования
4.4.2. Закономерности массоотдачи для прямоточно-возвратного режима
4.5. Зависимость степени абсорбции от режимных параметров вихреинжек-ционного формирования пенного слоя
4.5.1. Закономерности абсорбции аммиака водой
4.5.2. Абсорбция паров ацетона водой
Выводы по разделу
5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ НЕОДНОРОДНЫХ ВЫБРОСОВ В ВИХРЕИНЖЕКЦИОННОМ ПЕННОМ СЛОЕ
5.1. Анализ условий взаимовлияния процессов абсорбции и улавливания

- в подкласс капельных аппаратов — распиливающие скрубберы [255, 319] (механическое форсуночное диспергирование жидкости), туманообразующие промыватели [202] (пневматическое диспергирование жидкости), скрубберы Вентури (турбулентное диспергирование жидкости);
- в подкласс пенных аппаратов — барботажно-пенные и вихре-пенные аппараты [257, 309];
- в подкласс струйных аппаратов — эжекторные скрубберы и импеллерные скрубберы [48, 296].
Очевидно, что на уровне конструкции виды аппаратов мокрой очистки газов представляются всем многообразием групп определённого конструктивного исполнения, дополнительно расширяемым признаками модификации. Так, обладающие потенциальными возможностями для реализации комплексных процессов извлечения аэрозольных и газовых компонентов распыливающие скрубберы представляются промывными камерами, полыми и центробежными скрубберами и т.д. [257, 296]; барботажно-пенные аппараты — барботерами, скрубберами с подвижной насадкой, решетчатыми аппаратами и т.п. [40, 257]; вихре-пенные аппараты — циклонно-пенными и пенно-вихревыми аппаратами [61, 309], инжекторно-пенными скрубберами [118, 119]; импеллерные скрубберы — пылеуловителями ПВМ, ротоклонами N, скрубберами Дойля и т.д. [122, 323]; скрубберы Вентури — семейством конструкций более десяти наименований [1, 9, 86]. Для аппаратов всех перечисленных групп характерна общность свойств и признаков, определяемых их строгой иерархической подчинённостью системе классификационных категорий.
Таким образом, посредством структурно обоснованной классификации становится возможным систематизированный анализ свойств и признаков аппаратов мокрого типа как взаимосвязанных физических факторов, определяющих степень функционально-технологической эффективности всех элементов оборудования. Тем самым обеспечивается возможность прогнозирования перспективных направлений совершенствования технологических характеристик аппаратов, оптимизации функционально-энергетических показателей и унификации проектируемых на их основе газоочистных установок.