Разработка методов расчёта и моделирование малообъёмных роторных дезинтеграторов-смесителей

• Автор: Николаев, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 121 с. : ил.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И 9 КОНСТРУКЦИИ АППАРАТОВ С МЕШАЛКАМИ В ВИДЕ ДИСКОВ

1.1 Перемешивание как способ интенсификации химико 9 технологических процессов

1.2 Показатели процесса перемешивания

1.2.1 Степень перемешивания

1.2.2 Интенсивность перемешивания

1.2.3 Эффективность перемешивания

1.3 Конструкции аппаратов и устройств с мешалками в виде дисков

1.3.1 Дисковые мешалки

1.3.2 Аппараты и устройства с рабочими элементами в виде дисков

1.3.3 Конструкции малообъмного роторного дезинтегратора смесителя

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧТА МАЛООБЪМНЫХ РОТОРНЫХ ДЕЗИНТЕГРАТОРОВСМЕСИТЕЛЕЙ

2.1 Критерий эффективности процесса перемешивания
2.2 Закономерности движения жидкости в роторных дезинтеграторахсм есителях
2.3 Определение потребляемой мощности при обработке жидких сред в роторных дезинтеграторахсмесителях
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
МАЛООБЪМНЫХ РОТОРНЫХ ДЕЗ Ш ИТЕРАТОРОВ
СМЕСИТЕЛЕЙ
3.1 Экспериментальное исследование малообьмных роторных
дезинтеграторовсмесителей при обработке жидких сред
3.1.1 Цели экспериментальных исследований
3.1.2 Описание экспериментальной установки и методика
проведения эксперимента
3.1.3 Результаты экспериментов и обсуждение
3.2 Экспериментальное исследование малообъмных роторных дезинтеграторовсмесителей в процессе карбонизации содового раствора
3.2.1 Цели экспериментальных исследований
3.2.2 Описание экспериментальной установки и методика
проведения эксперимента
3.2.3 Результаты экспериментов и обсуждение
3.3 Экспериментальное исследование малообъмных роторных дезинтеграторовсмесителей в процессе карбонизации кальций содержащих растворов
3.3.1 Цели экспериментальных исследований
3.3.2 Описание экспериментальной установки и методика
проведения эксперимента
3.3.3 Результаты экспериментов и обсуждение
3.4 Экспериментальное исследование малообъмных роторных дезинтеграторовсмесителей в процессе очистки дихлорэтана от побочных продуктов
3.4.1 Цели экспериментальных исследований
3.4.2 Описание экспериментальной установки и методика
проведения эксперимента
3.4.3 Результаты экспериментов и обсуждение ОСНОВНЫЕ выводы ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение


Практическая значимость. Разработана конструкция малообъмного роторного дезинтеграторасмесителя патенты РФ 1, 0, Ф 3, 8, использование которого позволит повысить эффективность процессов смешения и массообмена. Малообъмный роторный дезинтеграторсмеситель в процессе удаления побочных продуктов из дихлорэтана в производстве винилхлорида. Малообъмный роторный дезинтеграторсмеситель в процессе карбонизации стоков гипохлорита кальция с получением химически осажднного мела. Применительно к производственным условиям ООО Стерлитамакский завод катализаторов по результатам разработки внедрен малообъмный роторный дезинтеграторсмеситель в процессе растворения парамолибдата аммония и нитрата никеля II. Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается использованной в ней нормативной базой, обоснованно апробированными современными экспериментальными и расчтными методами, сходимостью экспериментальных и расчтных данных. Апробация работы. На Международной молодежной научной конференции Севергеоэкотех г. Ухта, г. Всероссийской научнопрактической конференции Роль науки в развитии топливио энергетического комплекса г. Уфа, г. XI региональном конкурсе научных работ молодых ученых, аспирантов и студентов вузов Приволжского федерального округа г. Уфа, г. Основное содержание работы изложено в публикациях, 4 из которых патенты РФ на полезную модель. Работа выполнена на кафедре Оборудование нефтехимических заводов филиала Уфимского государственного нефтяного технического университета в г. Стерлитамаке. Перемешивание один из наиболее распространенных процессов химической технологии. Аппараты с перемешивающими устройствами используются для проведения различных технологических процессов, таких как кристаллизация, абсорбция, экстрагирование, гомогенные и гетерогенные химические реакции и т. Перемешивание можно рассматривать как способ интенсификации процессов распределения растворенных веществ, взвешенных частиц и теплоты, а также диспергирования капель и пузырьков в жидкости путем приведения се в вынужденное движение. По физическому механизму процессы, протекание которых ускоряется при перемешивании, можно подразделить на три основные группы. Первую из них составляют процессы переноса растворенных веществ, взвешенных частиц и теплоты на расстояния, не слишком малые по сравнению с размерами аппарата. Эти процессы играют основную роль при смешении взаимно растворимых жидкостей, суспендировании, выравнивании температуры. Ко второй группе относятся процессы дробления капель и пузырьков. Размеры капель и пузырьков малы по сравнению с размерами аппарата, поэтому конечный результат перемешивания диаметр образующихся капель и пузырьков или их поверхность мало зависит от макрохарактеристик потока. К данной группе следует также отнести случаи, когда выравнивание концентраций реагирующих веществ на макроуровне недостаточно для нормального протекания химических реакций и существенную роль играет скорость подвода или отвода веществ на макроуровне, вплоть до расстояний, на которых проявляются силы межмолекулярного взаимодействия. Хотя скорость переноса в элементах объема столь малых масштабов явлений микросмешения определяется в первую очередь физикохимическими свойствами среды и диффундирующих веществ, на нее оказывает влияние и микромасштабная структура потока. Третью группу образуют явления тепло и массообмена на границах раздела жидкостькорпус аппарата, жидкость внутренние устройства, жидкость взвешенные частицы, капли, пузырьки. Основное влияние на скорость переноса теплоты или вещества при этом оказывают характеристики пограничного слоя, которые зависят от условий течения перемешиваемой среды в непосредственной близости к межфазной поверхности. Во всех рассмотренных случаях интенсификация технологических процессов является результатом течения жидкости в аппарате, однако требования к характеристикам потока и конструкции аппарата могут быть различными в зависимости от особенностей интенсифицируемых явлений и характерного для них масштаба рисунок 1.