Интенсификация абсорбционной очистки газовых выбросов в аппаратах с объемной сетчатой псевдоожиженной насадкой

• Автор: Кузнецова, Наталья Анатольевна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ ОРОШАЕМОЙ НАСАДКИ,

ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ПРИРОДООХРАННЫХ ПРОЦЕССАХ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Аппараты с трехфазным псевдоожиженным слоем

1.1. Конструктивные схемы

1.2. Характеристика насадочных тел, применяемых в абсорбционных аппаратах

1.2.1. Регулярные стационарные насадки

1.2.2. Насыпные неподвижные насадки

1.2.3. Псевдоожиженные насадки

1.3. Особенности трехфазного псевдоожиженного слоя

1.4. Гидродинамические исследования аппаратов с псевдоожиженным слоем насадки
1.4.1. Гидравлическое сопротивление аппарата
1.4.2. Динамическая высота слоя, газонаполнение
1.4.3. Критическая скорость псевдоожижения насадки
1.5. Массопередача в аппаратах с подвижной насадкой
1.5.1. Массоотдача в газовой фазе в слое псевдоожиженной насадки
1.5.2. Массоотдача в жидкой фазе
1.6. Постановка задачи исследования
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Экспериментальная установка
2.2. Основные характеристики исследуемых насадок
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТА С НОВЫМ ТИПОМ КОМБИНИРОВАННЫХ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ, ВКЛЮЧАЮЩИХ ПРОВАЛЬНУЮ ТАРЕЛКУ И ОБЪЕМНЫЕ СЕТЧАТЫЕ ПСЕВДООЖИЖЕННЫЕ НАСАДКИ ОСПН
3.1. Гидравлическое сопротивление сухой насадки
3.2. Гидравлическое сопротивление трехфазного псевдоожиженного слоя орошаемой насадки ОСПН
3.2.1. Гидравлическое сопротивление провальной тарелки
3.2.2. Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки
3.2.2.1. Скорость перехода насадки ОСПН в режим развитого псевдоожижения
3.3. Газосодержание и относительная плотность газожидкостного слоя
3.3.1. Исследование относительной плотности газожидкостного слоя на провальной тарелке
3.3.2. Исследование газосодержания и относительной плотности газожидкостного слоя на провальной тарелке с псевдоожиженной насадкой ОСПН
3.4. Количество удерживаемой жидкости в газожидкостном слое
4. ИССЛЕДОВАНИЕ МАССООТДАЧИ В ЖИДКОЙ ФАЗЕ НА СИСТЕМЕ ВОЗДУХВОДНЫЙ РАСТВОР СУЛЬФИТА НАТРИЯ
4.1. Массоотдача в жидкой фазе
4.2. Хемосорбционная методика исследования массоотдачи в жидкой фазе
4.3. Экспериментальная установка
4.4. Обсуждение экспериментальных данных
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НОВЫХ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ
5.1. Области использования разработанных комбинированных контактных устройств с насадкой ОСПН среди других абсорбционных аппаратов
5.2. Рекомендации по промышленному внедрению
5.3. Модернизация малогабаритной вентиляторной градирни
6. ВЫВОда
ЛИТЕРАТУРА


Аппараты со взвешенной насадкой могут быть секционированными, т. В таких аппаратах успешно решается вопрос масштабного перехода от лабораторных моделей к промышленным колоннам без особого изменения эффективности массо- и теплообмена. В аппаратах с фонтанирующей насадкой [] применяются зигзагообразные или конические тарелки (рис Л Л. В аппаратах с фонтанирующей насадкой с зигзагообразными тарелками фонтанирование насадки происходит в центральной части каждого зигзага. Для предотвращения скопления насадки во впадинах зигзагов перфорированная часть тарелки может выполняться в виде дырчатой или щелевой горизонтальной пластины. В конических тарелках аппаратов с фонтанирующей насадкой перфорирована только часть поверхности. Из-за сужения сечения тарелки скорость истечения газа через нее много выше, чем в случае обычных решеток, поэтому насадка совершает в центре аппарата восходящее фонтанирующее движение, а у стенок - нисходящее. В основу аппаратов с циркулирующей насадкой и с вращающейся насадкой [] положено циркулирующее или вращательное движение насадки, которое организовано с помощью дополнительных трактов, различных способов и специальных приспособлений (рис. В рабочей зоне аппаратов с циркулирующей насадкой наблюдается восходящее движение насадки, которая возвращается на решетку через наружные транспортные тракты или внутренние зоны в корпусе аппарата. Вращение насадки осуществляется различными способами в рабочей зоне аппарата. Одним из них является поток газа, предварительно закрученный с помощью направленных сопел решетки. Рис. В других случаях применяются верхние ограничительные решетки или отражатели в виде полусфер, перфорированных наклонных пластин и др. Аппараты с фонтанирующей и циркулирующей насадками работают при повышенных скоростях газа и имеют высокие гидравлические сопротивления. В аппаратах с регулярной подвижной насадкой [] насадочные тела могут быть свободно насажены на жестких струнах или, наоборот, жестко закреплены на гибких струнах (рисЛЛ. В первом случае струны натянуты между стенками корпуса или между решетками, движение насадки происходит только по струне; при этом пробег каждого элемента насадки по струне ограничен. Гибкие струны с жестко закрепленной регулярной подвижной насадкой консольно крепятся к стенке аппарата или к решетке. Распространена конструкция насадки, в которой один конец струны с насадкой фиксируется сверху к крепежной решетке, а другой конец свободно пропускается через отверстие распределительной решетки. Упругость или гибкость струн позволяют элементам насадки совершать под действием потоков поперечные и продольные колебательные движения. Регулярные подвижные насадки сложны в эксплуатации и работают при повышенных нагрузках по газу. Комбинированные аппараты с подвижной насадкой представляют собой еще более сложные конструкции, сочетающие в себе элементы аппаратов с псевдоожиженным слоем и барботажных. Наиболее распространенными в промышленности являются аппараты со взвешенной (псевдоожиженной) насадкой, которые конструктивно более просты и могут быть усовершенствованы в направлении снижения энергозатрат, что особенно важно для процессов очистки отходящих газов. Насадки неподвижные и подвижные применяемые для заполнения абсорберов, должны обладать большой удельной поверхностью и большим свободным объемом, хорошей смачиваемостью, что позволяет иметь большую поверхность контакта фаз, низкое сопротивление газовому потоку, хорошо распределять жидкость по сечению аппарата и обладать коррозионной стойкостью в соответствующих средах. Насадки можно подразделить на два основных типа: неподвижные и псевдоожиженные насадки. Неподвижные насадки в свою очередь подразделяются на регулярные (структурированные) и насыпные. Развитие регулярных насадок идет в направлении создания структурированных насадок со сложными каналами для прохода газа и гофрированной листовой поверхностью, позволяющей равномерно распределить жидкость и создать условия для эффективного контакта фаз и осуществления процесса массообмена [-].