Совершенствование конструкции массообменного устройства для проведения процесса абсорбции

• Автор: Афанасенко, Виталий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения Введение

1 Способы удаления сероводорода из технологических га-

зов с выявлением наиболее перспективного. Анализ конструкций аппаратов для проведения процесса абсорбции. Исследование основных направлений интенсификации процесса.
1.1 Необходимость очистки технологических и природных газов от серосодержащих соединений. Их классификация.
1.2 Способы удаления серосодержащих компонентов из газовой смеси и аппараты для его осуществления.

1.3 Общие сведения о процессе абсорбции

1.4 Основные типы аппаратов, для проведения процесса абсорбции, их основные достоинства и недостатки

1.4.1 Пленочные (поверхностные) абсорберы

1.4.2 Насадочные абсорберы

1.4.3 Барботажные абсорберы
1.4.4 Распылительные абсорберы
1.5 Способы интенсификации массобменных процессов и пути их реализации
1.6 Интенсификация массообменных процессов при использовании вихревых эффектов
1.6.1 Преимущества проведения массообменных процессов в аппаратах вихревого типа
1.6.2 Способы и устройства формирования закрученных потоков
1.7 Кавитирование жидкой фазы как способ интенсификации массообменных процессов
1.8 Выбор прототипа устройства для проведения массообмен-

ных процессов с выявлением его основных достоинств и недостатков
2 Разработка конструкции и методики расчета устройства
для распыления жидкости
2.1 Процесс дробления дисперсной жидкости
2.2 Описание конструкции и принципа работы форсунки
2.3 Изменение скорости в канале форсунки
2.4 Дробление капельной жидкости в потоке закрученного газа
2.5 Влияние сил сопротивления на движение дисперсной фазы в
закрученном потоке сплошной
2.6 Теоретическое определение угла раскрытия факела распыла
2.7 Варианты конструкций устройств подвода жидкой фазы
3 Разработка устройства для смешивания при прямотой
ном движении сред
3.1 Оценка эффективности прямоточного смесителя
3.2 Описание исследуемой расчетной модели
3.3 Оценка работы диафрагмовых смесителей
3.4 Исследование смесительных устройств вихревого типа
3.4.1 Изменение основных характеристик при изменении длины
шага шнека
3.4.2 Исследование изменения дисперсии концентрации после
вихревого смесителя с постоянным шагом
3.4.3 Изменение основных характеристик при изменении количе
ства витков шнека
3.5 Разработка конструкций прямоточных смесителей с исполь
зованием аксиальных закручивающих устройств
3.5.1 Использование в смесителе шнека переменного сечения
3.5.2 Использование в смесителе нескольких шнеков на одной оси
3.5.3 Использование в смесителе перфорированных шнеков
4 Совершенствование конструкции массообменного аппа

рата для проведения процессов в системе «газ-жидкость»
4.1 Разработка конструкций массообменных аппаратов
4.2 Опытно-промышленные испытания кавитационно-вихревого 101 абсорбера на предварительной сероочистке коксового газа ООО «ЛУКОЙЛ - Пермнефтегазопереработка»
Основные выводы
Список литературы
Приложение

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что необходимо разрабатывать и внедрять абсорберы, объединяющие в себе преимущества разных типов аппаратов при сокращении общего количества недостатков.
1.6 Интенсификация массообменных процессов при использовании вихревых эффектов
1.6.1 Преимущества проведения массообменных процессов в аппаратах вихревого типа
Одним из перспективных направлений интенсификации технологических процессов в системах «жидкость-жидкость», «газ-жидкость» принадлежит аппаратам созданным на основе вихревого эффекта [35-59]. При закрученном движении потоков их малые объемы перемещаются не только поступательно, но и вращаются в поле центробежных сил. Обработка исходных материалов с помощью вихревых аппаратов позволяет повысить эффективность выпуска целевой продукции.
При проведении процесса в условиях закрученного движения потока наблюдается:
- увеличение удельной поверхности контакта фаз;
- повышение эффективности перемешивания;
- гидродинамическая неустойчивость межфазной поверхности.
Увеличение удельной поверхности контакта фаз, как и гидродинамическая неустойчивость межфазной поверхности, достигается многократным изменением направления вектора скорости потока, благодаря которому на границе раздела фаз появляются возмущения, разрушающие пограничный слой. А повышение эффективности перемешивания обеспечивается ростом интенсивности, как микро- так и макросмешения компонентов. Увеличение эффективности макросмешения происходит при появлении крупномасштабных вихревых образований в поперечном, относительно движения потока, направлении, а микросмешения, обусловлено увеличением скорости за счет