Исследование и разработка вихревых аппаратов с вращающимся многофазным слоем

• Автор: Трачук, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 193 с. : ил.

Выводы. Постановка задач исследования

2. ИЗМЕРЕНИЙ. Исследование гидродинамики трехфазного суспензионного слоя

3. Аппараты с подвижным слоем частиц твердой фазы различают по способу ожижения частиц рис. Различают трехфазные аппараты с механическим перемешиванием, с циркуляцией фаз, суспензионные аппараты с перемешиванием за счет барботажа газа, трехфазные аппараты с кипящим слоем. В аппаратах с кипящим слоем ожижение слоя твердых частиц, может осуществляется за счет совместного действия движущихся восходящих прямотоком жидкости и газа. Так же используют трехфазные аппараты с пссвдоожиженной насадкой, в которых газ движется восходящим потоком, а жидкость нисходящим. Ожижение насадки осуществляется за счет газового потока. Рис. Классификация трехфазных аппаратов с подвижным слоем твердой фазы. В настоящее время у каждого из существующих типов аппаратов есть свои недостатки и преимущества, но ни один из них не удовлетворяет всем предъявляемым к ним требованиям. В связи с этим актуальной задачей является поиск альтернативных конструкций трехфазных аппаратов 7.


Разработанная и созданная пилотная установка Вихревой химический реактор бикарбонизатор показала высокую эффективность при использовании вихревого аппарата с трехфазным суспензионным слоем, в технологии получения высоко чистого карбоната лития на ОАО НЗХК, что подтверждено актом о практическом использовании результатов МИР. Результаты научноисследовательской работы внедрены в учебный процесс НГТУ, в учебном курсе Нетрадиционные перспективные процессы и аппараты химической технологии для студентов по специальности Машины и аппараты химических производств, что подтверждено справкой о практическом использовании результатов НИР. Результаты экспериментального исследования о влиянии плотности орошения и закрутки жидкости на скорость вращения газожидкостного слоя и перепад давления газа в вихревых аппаратах с пенновихревым слоем. Результаты экспериментального исследования влияния твердых частиц при объемной концентрации в жидкости до и размером менее 0 мкм на гидродинамику трехфазного суспензионного слоя, модельные представления для расчета скорости вращения трехфазного суспензионного слоя и перепада давления газа в вихревых аппаратах. Результаты экспериментального исследования перепада давления и скорости вращения зернистого слоя в вихревых аппаратах, модельные представления для расчета скорости вращения слоя и перепада давления в вихревых аппаратах с трехфазным зернистым слоем. Результаты экспериментального исследования гидродинамики вихревых аппаратов с малообъемной насадкой и полученные уравнения для расчета скорости вращения многофазного слоя и перепада давления газа в вихревом аппарате с малообъемной насадкой. Апробация работы. XXVIII Сибирский теплофизический семинар Новосибирск, октября Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках Москва, октября . Новые химические технологии производство и примененнеПенза, Наука. Технологии. Инновация. Новосибирск , , Наука. Промышленность. Оборона Новосибирск, . Публикации. Основные результаты диссертации изложены в печатных работах, включая 3 статьи в Центральных Российских изданиях. Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 1 страницу основного текста. Список литературы содержит 6 источников, общий объем работы 1 страницы. Многофазные процессы находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Среди всего многообразия такого рода процессов рассматриваются процессы, потекающие с участием газа, жидкости и твердой фазы. К важнейшим промышленным процессам с участием трехфазных систем относятся каталитические реакторы с гетерогенным катализатором. Так в трехфазных реакторах проводят процессы гидрирования 1, 2, например, гидрирование ненасыщенных жиров, синтез бутиндиола из пропаргилового спирта, гидрообессеривание нефтепродуктов, гидродеазотирование, гидрокрекинг, синтез ФишераТропша, получают сорбитол из глюкозы, гидрируют целлюлозу. В трехфазиых реакторах проводят процессы жидкофазного окисления, такие как окисление спиртов, органических кислот, фенола, окисление диоксида серы, окисление белого щелока, проводят процессы гидратации. Трехфазные системы применяются и в биотехнологии 3, например, в аэробных процессах таких как, биологическая очистка сточных вод, синтез кормовых дрожжей и др. Трехфазные системы применяются в электрохимических процессах 4. Например, в 5, 6, лучшие результаты относительно скорости образования пероксида водорода достигнуты з трехфазной системе, когда через катодное пространство пропускают электролит, насыщенный кислородом, и одновременно в это же пространство подают кислород. За счет повышения концентрации кислорода в катодном пространстве скорость образования пероксида водорода значительно увеличивается. Трехфазные аппараты, используемые в промышленности, могут быть разделены на два больших класса 1. Это аппараты, когда твердая фаза находится в неподвижном слое, и аппараты с подвижным слоем частиц твердой фазы. В аппаратах с неподвижным слоем рис. Рис. Классификация трехфазных аппаратов с неподвижным слоем твердой фазы. Твердая фаза может присутствовать в виде неорганизованного или организованного слоя. Неорганизованный слой состоит из гранул любой формы, насыпанных произвольным образом в аппарат.