Гидродинамика и тепломассообмен в аппарате для очистки газов с трехфазным псевдоожиженным слоем

• Автор: Боев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .

1. ОСОБЕННОСТИ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ.

1.1. Механизм образования взвешенных, жидких и парообразных

ЧАСТИЦ,

1.2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АБСОРБЦИОННЫХ АППАРАТОВ

1.3. Тепломассообмен в аппаратах с псевдоожижениым слоем

1.4. Анализ существующих схем и конструкций аппаратов с ТРЕХФАЗНЫМ ПСЕВДООЖИЖЕНИЫМ СЛОЕМ .
1.5. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ АППАРАТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ С ТРЕХФАЗНЫМ ЦЕНТРОБЕЖНЫМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ
2.1. Распределение температур ожижающего газа и орошающей жидкости .
2.2. Определение общего вида критериальных уравнений
2.3. Особенности гидродинамики и тепломассообмена в аппарате с
ТРЕХФАЗНЫМ ЦЕНТРОБЕЖНЫМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ
2.4. Выводы .
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АППАРАТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ С ТРЕХФАЗНЫМ ЦЕНТРОБЕЖНЫМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ
3.1. Описание экспериментальной установки и методика
ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
3.2. Экспериментальное исследование газоочистки в аппарате с
ЦЕНТРОБЕЖНЫМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ.
3.3. Экспериментальное исследование гидродинамических
ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТА.
3.4. Экспериментальное исследование тепломассообмена в ЦЕНТРОБЕЖНОМ ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ.
3.5. Выводы
4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА АППАРАТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЕНТВЫБРОСОВ.
4.1. Порядок расчета аппарата для очистки вентвыбросов с ЦЕНТРОБЕЖНЫМ СЛОЕМ
4.2. Определение оптимальных параметров аппарата
4.3. Сравнение экспериментального аппарата с промышленным АБСОРБЕРОМ.
4.4. Практическая реализация результатов исследования.
4.5. Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов и результатов работы, библиографического списка из наименований, 6 приложений. Основная часть работы изложена на 2 страницах, содержит рисунка и 4 таблицы. Уд - удельные приведенные затраты, руб. Сх - условная теплоемкость, Дж/(кг-К). Кор=—— - коэффициент орошения. I г - аксиальный; н - начальный; к - конечный; с - слоя; м частиц; г - радиальный; о - насыпной; ср - средний; вн наружный. Согласно принятой в механике аэрозолей терминологии /1, 2 - 7/, к туманам относятся двухфазные аэрозольные системы с газообразной дисперсионной средой и с дисперсионной фазой, состоящей из жидких взвешенных частиц (капель). Капли могут содержать растворенные вещества и твердые взвешенные частицы. Существует два способа образования тумана: при конденсации пара в объеме из его смеси с неконденсирующимся в данных условиях газом и при механическом дроблении (диспергировании) жидкости. При конденсационном образовании тумана диапазон изменения размеров капель обычно составляет от 0, до 5,0 мкм. Капли, образующиеся при дроблении жидкости, крупнее - от 5 до мкм. Необходимо иметь в виду, что за счет спонтанно протекающей броуновской (тепловой) коагуляции происходит укрупнение первичных капель. Поэтому на практике минимальный размер взвешенных частиц (капель) практически всегда больше 0,1 мкм. Конденсационный метод образования тумана. Процесс перехода пара в жидкость - конденсация - происходит на поверхности, давление насыщенного пара над которой меньше, чем давление пара в газе. Роль поверхности в объеме играют центры конденсации, имеющиеся в газовой смеси или самопроизвольно образующиеся в ней. При конденсации пара в объеме и образуются взвешенные в газе капли жидкости. В качестве центров конденсации могут служить взвешенные в газовом объеме частицы (ядра конденсации), газовые ионы или зародыши, возникающие самопроизвольно в результате флуктуаций. Процесс гетерогенной конденсации делится на две стадии: образование пересыщенного пара и конденсация пара на ядрах конденсации или на газовых ионах с их последующим ростом до размеров капель. При гомогенной конденсации процесс состоит из трех стадий: образование пересыщенного пара; образование зародышей; конденсация пара на поверхности зародышей и их рост до размеров капель. Гетерогенная конденсация. Мп масса 1 кмоля пара, кг/кмоль. При значении пересыщения пара в газовой смеси, большем величины Б, рассчитанной по формуле (1. Когда взвешенные в газовом объеме капли отличаются по составу от конденсирующегося пара, механизм образования, в основном, сохраняется. Значение Экр понижается в том случае, когда пар реагирует с. Значение Экр увеличивается, когда поверхность капли не смачивается конденсирующейся жидкостью. Механизм процесса конденсации сохраняется и в случае, когда ядрами конденсации служат твердые частицы. Здесь возможны отклонения, связанные с природой вещества частиц. Например, если частицы состоят из химически активных веществ по отношению к конденсирующемуся пару, или обладают пористой структурой (возможно влияние капиллярных сил). Формирование капель на твердых частицах происходит в результате накопления конденсирующейся жидкости. Частицы постепенно обволакиваются жидкостью и превращаются в капли. В первом приближении можно принять, что они приобретают при этом шарообразную форму. Гомогенная. Постоянно в парогазовой системе в результате флуктуации образуются комплексы, состоящие из нескольких молекул, которые тотчас же испаряются. Комплексы не одинаковы по размеру, причем, чем больше размер комплексов, тем меньше их относительное содержание в газовой смеси. Для того, чтобы комплекс стал зародышем процесса конденсации, он* должен достигнуть критического размера и находиться в равновесии с паром. Теория образования подобных зародышей до конца не разработана. Существуют различные подходы к решению этой задачи; предложено достаточно много уравнений скорости образования зародышей /2/. Тем не менее, не подлежит сомнению, что в любом случае конденсация пара в объеме и образование тумана наступают при критическом пересыщении, т. Б > 8Кр.