Разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий и аппаратурное оформление процессов, сопровождающихся выделением газовой фазы

• Автор: Башкиров, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 544 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ВЫБРОСАМИ В АТМОСФЕРУ
1.1. Характеристика технологических процессов, сопровождающихся выбросами в атмосферу.

1.2. Анализ существующих способов и оборудования газоочистки

1.3. Основы теории тепломассопереноса в процессах, используемых для газоочистки.

1.4. Системный анализ технологических процессов, сопровождающихся

выбросами.
ВЫВОДЫ

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА СИСТЕМ ГАЗООЧИСТКИ.

2.1. Физическая картина технологических процессов, сопровождающихся газовыми выбросами
2.2. Формализация гипотетического технологического процесса.
2.3. Разработка обобщенной математической модели технологических процессов, сопровождающихся газовыми выбросами
2.4. Математическая модель совмещенных процессов испарения и конденсации при очистке выбросов конденсацией многокомпонентных жидко
2.5. Математическая модель технологических процессов, сопровождающихся выделениями паров в результате испарения и химического превращения.
2.6. Математическая модель процессов, протекающих при химической обработке металлических изделий
2.7. Математическое описание процессов термической переработки древесных отходов
2.8. Математическая модель процесса абсорбции газовых выбросов
2.9. Математическая модель процесса адсорбции паров летучих растворителей .
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК И УСТАНОВОК ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ СТАДИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ВЫБРОСАМИ
3.1. Описание методики и установки для исследования совмещенных процессов испарения и конденсации смеси паров.
3.2. Описание установки и методики проведения экспериментальных исследований совмещенных процессов испарения и конденсации при химическом взаимодействии между компонентами жидкой фазы
3.3. Методика исследования и описание экспериментальной адсорбционной установки
3.4. Описание экспериментальной установки и методики исследования про
цесса химической обработки металлических изделий.
3.5. Описание экспериментальной установки для исследования процесса термической переработки древесных отходов.
3.6. Описание методик и установок для исследования теплофизических и структурномеханических свойств компонентов, устройств подготовки образцов к исследованиям и разработка средств оперативного контроля
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.1. Результаты исследований совмещенных процессов испарения и конденсации.
4.2. Результаты исследований совмещенных процессов испарения и конденсации при химическом взаимодействии компонентов жидкой фазы.
4.3. Определение теплофизических и структурномеханических характеристик исследуемых материалов.
4.4. Исследование процесса химической обработки металлических изделий.
4.5. Результаты исследований процесса адсорбции летучих растворителей.
4.6. Результаты исследований процесса сжигания древесных отходов
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ СХЕМ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
5.1. Аппаратурное оформление процесса жидкостной обработки в гальваническом производстве
5.2. Аппаратурное оформление аккумуляторных станций
5.3. Разработка аппаратурного оформления технологических процессов химической промышленности
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 6. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРЕДЛАГАЕМЫХ РАЗРАБОТОК.
6.1. Аппаратурное оформление и промышленная реализация совмещенных процессов испарения и конденсации смеси паров
6.2. Аппаратурное оформление и промышленная реализация технологического процесса разложения соапсточного мыла
6.3. Промышленная реализация результатов исследований процессов химической обработки металлических изделий и их аппаратурного оформления.
6.4. Промышленная реализация результатов исследования процессов обезжиривания металлических изделий
6.5. Промышленная реализация системы разлива кислот и приготовления электролита
6.6. Промышленная реализация и аппаратурное оформление процесса очистки вентиляционного воздуха от паров летучих растворителей
6.7. Промышленная реализация установок термической переработки древесных отходов.
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Следовательно, в состоянии равновесия при постоянных температуре и общем давлении зависимость между парциальным давлением газа или его концентрацией и составом жидкой среды однозначна. Ы6
Ха Ра. Е,Х С, Ы7
где ц дифференциальная теплота растворения газа Сг постоянная, зависящая от природы газа и поглотителя. Ег 1Л9
Таким образом, зависимость между концентрациями данного компонента в газовой смеси и в равновесной с ней жидкости выражается прямой линией, проходящей через начало координат и имеющей угол наклона, тангенс которого равен т. В случае абсорбции многокомпонентных смесей, особенно когда раствор сильно отличается от идеального, парциальные давления каждого компонента являются функцией большого числа переменных и равновесные зависимости основываются, как правило, на опытных данных. При отсутствии опытных данных уравнение равновесного распределения поглощаемого компонента в жидкой и газовой фазах можно составить по давлению насыщенного пара этого вещества, считая растворы идеальными. В качестве абсорбентов для очистки выбросов на практике используют только капельные жидкости. Так, воду можно достаточно эффективно использовать для обработки газов содержащих хорошо растворимые в ней загрязнители, но она менее пригодна дл улавливания слаборастворимых компонентов. В последнем случае более прием лема хемосорбция, например, раствором щелочи или суспензией извести. Нецелесообразно использовать воду для очистки выбросов с нерастворимыми в ней органическими примесями. Такие загрязнители как правило хорошо поглощаются органическими жидкостями. При этом следует помнить, что до обработки органическим абсорбентом из отбросных газов необходимо удалить дисперсные примеси, способные быстро превратить абсорбент в отход, практически не поддающийся очистке. Для абсорбции газовых загрязнителей наиболее широко применяются насадочные и тарельчатые устройства. Расчеты характеристик абсорберов, а также режимы их работы для конкретных условий могут быть выполнены по апробированным методикам,5, 6. Для объяснения сущности адсорбции было предложено много различных теорий, применимость которых зависит как от характера поглощаемого вещества и поглотителя, так и от условий проведения процесса адсорбции 6, 7, , 0, 1, 8. При достижении состояния адсорбционного равновесия кривая, выражающая эту зависимость при постоянной температуре, является изотермой адсорбции. Совокупность изотерм адсорбции в широком интервале температур, охватывающем область рабочих условий проведения процесса, закладывается в основу расчета любого технологического адсорбционного процесса и является источником информации о структуре адсорбента, тепловом эффекте адсорбции и ряде других физикохимических и технологических характеристик системы 1, 1. Так как адсорбция сопровождается уменьшением давления поглощаемого компонента в исходной смеси и заметным выделением тепла, в соответствии с принципом ЛеШателье, количество адсорбированного вещества возрастает с понижением температуры и повышением давления 0. При отсутствии опытных данных о равновесии построение изотермы адсорбции возможно при использовании уравнений, выведенных на основе того или иного механизма описания или теории процесса адсорбции. В промышленной практике наиболее широкое применение нашли следую щие типы пористых адсорбентов активные активированные угли , 5, 5 3, 3, силикагели 7, алюмогели и цеолиты молекулярные сита 4, 5 которые отличаются друг от друга как адсорбционными свойствами вследствш различной природы материала, метода обработки и структуры, так и размерам гранул и плотностью 0. Для отыскания искомых функций распределения адсорбата, что составляет задачу теоретической динамики адсорбции 1, и обеспечения возможность практического расчета адсорбционных процессов при обосновании основных уравнений динамики адсорбции Рачинским 3, 1, 1, 8 принят ряд допущений адсорбируется лишь один компонент потока концентрация адсорбируемого вещества в подвижной фазе так мала, что можно пренебречь изменениями плотности потока вследствие убыли адсорбтива движение потока осуществляется в одном направлении с постоянной скоростью со .