Разработка, анализ и внедрение пространственно-структурированных регулярных контактных устройств для химической и нефтегазовой промышленности

• Автор: Клюйко, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 256 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава1. Литературный обзор

1.1. Направления развития, принципы классификации и основные

конструкции регулярных контактных устройств 1.2. Вспомогательные узлы насадочных колонн.

1.2.1. Конструкции распределителей газа

1.2.2. Конструкции распределителей жидкости

1.3. Основные технологические процессы подготовки и переработки углеводородного сырья с применением регулярных контактных
Глава2. Теоретические основы разработки конструкций пространственноструктурированных регулярных контактных устройств. Методы их расчета.
2.1. Гидродинамические основы процессов контакта газа и жидкости и способы их интенсификации в колоннах с регулярными контактными

устройствами

2.2 Теоретические основы разработки перспективных пространственноструктурированных регулярных контактных устройств и выбор их
оптимальных конструкций.
2.3. Разработка метода расчета гидравлического сопротивления двухфазного потока в массообменных аппаратах с пространственно
структурированными регулярными контактными устройствами
насадками.
Выводы к главе 2.
ГлаваЗ.Экспериментальныс исследования
3.1. Стендовые экспериментальные исследования.
3.1.1. Цели экспериментальных исследований
устройств.
Выводы и задачи работы
3.1.2. Установка для проведения экспериментальных исследований.
3.1.3. Экспериментальные исследования и обработка полученных
результатов
3.1.4.0бобщение и анализ результатов испытаний.
Выводы к главе3.
Результаты экспериментальных исследований 3х типов пространственноструктурированных регулярных контактных устройств насадок
Глава4. Промышленные испытания и внедрение аппаратов с пространственноструктурированными регулярными
контактными устройствами насадками
4.1. Промышленные и примочные испытания аппаратов с пространственноструктурированными регулярными контактными устройствами насадками
на северных газоконденсатных месторождениях.
Выводы к главе 4
.Глава5. Сравнительная техникоэкономическая оценка эффективности применения регулярных контактных
устройств.
Основные выводы и рекомендации
Литература


На каждом листе козырьки 3 по высоте насадки могут быть отогнуты как в одну сторону, так и в разные стороны. Отличительной особенностью этой конструкции является соприкосновение кромок козырьков с плоскостью соседнего листа, в результате чего обеспечивается непрерывное изменение направления движения контактирующих фаз и выравнивание концентраций в поперечном направлении. При этом расстояние между вертикальными листами, их количество, а значит, и металлоемкость определяются размерами козырьков и углом их отгибки. Для разделения смесей при остаточном давлении 0,1—5 мм. Рашига, что позволяет существенно уменьшить потери давления по высоте аппарата /,,/. Интересно решена эта задача в конструкции //, представленной на рис. Колонный аппарат заполняется контейнерами 1 с наклонными перфорированными стенками, имеющими длину Ь, ширину В и высоту Н. Рис. Кольца Рашига 2 уложены в эти контейнеры в двух взаимно перпендикулярных направлениях под углом ОРап^б/Ък, где б — толщина стенки кольца Рашига, йк — высота кольца Рашига. В каждом контейнере смежные по высоте слои колец сдвинуты в двух взаимно перпендикулярных направлениях на толщину б стенки кольца, при этом боковые стенки контейнеров имеют наклон под углом а Высота Н контейнеров зависит от числа слоев п колец, се выбирают такой, чтобы исключить возможность просмотра каналов по вертикали насквозь. В смежных по высоте контейнерах направление сдвига колец изменяется на обратное. Dk — диаметр колонны). Кроме того, значительно упрощается монтаж. По своим рабочим характеристикам насадка не уступает другим современным, но более дорогим и сложным конструкциям (Зульцер, Перформгрид и др. Представляет интерес конструкция /,/, разработанная фирмой «VEB Maschinen und Apparatenbau Grima» (ГДР). Насадка образована из множества конструктивных элементов просечно-вытяжного листа, которые могут иметь самые разнообразные профили 1 (рис. Эти профили легко получить, используя основной профиль из листа, изогнутого под углом у. На рис. Боковая поверхность профиля имеет прямоугольные окна 3, а козырьки 2 отогнуты наружу. В результате изменяется направление выхода газа от элемента к элементу как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях (на рисунке направление выхода газа показано стрелками). Эта конструкция в настоящее время широко используется в промышленности и известна в отечественной и зарубежной литературе под названием Перформгрид. Рис. Изготавливают насадку из легированной и углеродистой стали, аллюминия и меди в виде пакетов высотой 1,5- 2 м, которые можно в любом количестве устанавливать друг на друга. Для обеспечения быстрого монтажа и демонтажа рекомендуется колонны диаметром менее 1,2 м изготавливать на фланцах, а при большом диаметре - верхнее днище крепить к корпусу на фланцах. Минимальный диаметр колонн, в которых можно использовать насадку Перформгрид, составляет 0 мм, а максимальный диаметр не должен превышать 2,6—3 м. Рекомендуется использовать насадку Перформгрид в процессах дистилляции и ректификации при низких давлениях, при переработке термически нестойких веществ, например при ректификации стирола, гликоля и др. Регулярные насадки с упорядоченной ориентацией отдельных структурообразующих элементов в пространстве разделяются на две группы — с индивидуальной укладкой и блочные (в том числе рулонные). Регулярная насадка с индивидуальной укладкой состоит из отдельных элементов (кольца, треугольные призмы с постоянным или переменным по высоте сечением), которые располагают в корпусе колонны слоями /,,,,1/. В смежных по высоте слоях для предотвращения образования сквозных каналов они смещаются друг относительно друга под необходимым углом. Для упрощения монтажа такой насадки отдельные элементы могут быть предварительно собраны в контейнеры, которые затем устанавливают в корпусе колонны. Широкого применения в промышленности насадки с индивидуальной укладкой не получили, так как это резко увеличивает трудоемкость и себестоимость монтажа. На рис. Би^ег", представляющий собой пакет гофрированных листов //.