Разработка конструкций аппаратов для массообменных процессов с использованием сверхвысокочастотного электромагнитного излучения

• Автор: Бахонин, Алексей Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 143 с. : ил

Содержание

Введение
ГЛАВА 1 «Аппараты для массообменных процессов и возможность применения СВЧ - излучения»
1Л Традиционное массообменное оборудование
нефтеперерабатывающей и химической промышленности
1Л Л Аппараты для испарения технологических сред
1Л .2 Аппараты для проведения реакционных процессов
1Л .2Л Аппараты для гетерогенно - каталитических реакций
1.1.2.2 Реакционные аппараты для некаталитических процессов
1.2 Новые типы реакционного оборудования
1.3 СВЧ - нагрев и его применение для интенсификации технологических процессов
1.3.1 Механизм СВЧ нагрева
1.3.2 Сверхвысокочастотные нагревательные установки
1.3.3 Сверхвысокочастотные устройства для химических
процессов
Заключение
ГЛАВА 2 «Исследование технологических сред как преобразователей энергии СВЧ-излучения»
2.1 Исследование влияния СВЧ-излучения на нерасходуемые среды
2.2 Исследование влияния СВЧ-излучения на расходуемые среды
2.3 Определение глубины проникновения СВЧ-излучения в исследуемые материалы
Выводы

ГЛАВА 3 «Методика расчета аппаратов для массообменных процессов с использованием термотрансформаторов СВЧ - энергии»
3.1 Согласование параметров реактора, физико - химических
свойств термотрансформаторов и характеристик СВЧ - излучения
3.2 Расчет мощности СВЧ - генератора
3.3 Расчет требуемого количества трансформирующего агента для образования паровой фазы при атмосферном давлении
3.4 Определение гидравлического сопротивления слоя
трансформирующего агента
ГЛАВА 4 «Разработка конструкций аппаратов с использованием СВЧ - излучения»
4.1 Расчет на прочность мембран
4.2 Реактор для проведения гетерофазных реакций
4.3 Реактор обжига известняка
4.4 Устройство для испарения жидких сред
4.5 Устройство для подготовки перегретого пара
4.6 Оценка эффективности разработанных аппаратов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА

Введение
Массообменные процессы в технологических аппаратах
нефтепереработки, нефтехимической и химической промышленности, как правило, инициируются подводом тепловой энергии. При этом на первых стадиях передела нефти (нефтепереработке) преобладают процессы разделения жидких нефтяных фракций, сопровождающиеся термической и термокаталитической корректировкой составов. В нефтехимических синтезах поступившее после нефтепереработки жидкое и газообразное сырье подвергается сначала термическому, термокаталитическому воздействию, а затем уже процессам разделения - массообмена. В химической
промышленности в инициированной теплоподводом массообмен
вовлекаются и твердые неуглеводородные среды. От эффективности теплоподвода в промышленных массообменных аппаратах решающим образом зависит энергопотребление, от выдерживания необходимых температурных режимов существенно зависит селективность процессов, особенно высокотемпературных, а следовательно, эти факторы диктуют затраты на разделение и количество отходов.
В представленной работе предпринято исследование процессов воздействия сверхвысокочастотного магнитного излучения на теплоподвод к ряду технологических сред с целью создания нового класса аппаратов для массообменных процессов при переработке нефтяного и углерод со держащего сырья.
Например, в широко используемом в технологических схемах нефтепереработки, нефтехимии и химической отрасли процессе ректификации многое зависит от способа теплоподвода. При ректификации термически нестойких веществ неизбежными последствиями являются термический распад, смолообразование, появление отложений на греющих поверхностях. Поэтому традиционно используют такие приемы, как понижение давления, снижающее температуру кипения термически

500 еС
Рисунок 1.15 - Зависимость действительной и мнимой части
диэлектрической проницаемости от частоты для оксида алюминия.
Время, сек
Рисунок 1.16 - Изменение скорости нагрева материала в СВЧ поле в зависимости от температуры [95].
Если материал структурно неоднороден, то в нем возникает, так называемая структурная поляризация (поляризация Максвелла - Вагнера).
В средах с выраженными магнитными свойствами, характеризуемыми относительной магнитной проницаемостью р, на механизм нагрева наряду с диэлектрической поляризацией существенное влияние оказывает магнитная поляризация. Для учета этого эффекта необходимо записать относительную