Гидродинамика и массообмен в высокоскоростном массообменном аппарате с вертикальными решетками и дополнительными переливами АВРП

• Автор: Казиев, Мухтар Тасмуханович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Чимкент
• Количество страниц: 167 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ стр

Условные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава I. СОВРЕМЕННЫЕ ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ да КОНТАКТИРОВАНИЯ ГАЗОВ С ЖИДКОСТЯМИ
1.1. Основные задачи решаемые при создании высокоскоростных массообменных аппаратов .

1.2. Современные конструкции высокоскоростных массообменных аппаратов .

1.3. Особенности конструкции и работы нового высокоскоростного массообменного аппарата с вертикальными решетками

и переливами АВРП

Глава II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В

КОНТАКТНОЙ КАМЕРЕ АВРП

2.1.Потери напора газового потока

2.2. Структура потока жидкости на ступени контакта и влияние е на эффективность
2.3. Математическая модель движения капель жидкости в зигзагообразном газовом потоке
2.4. Задачи экспериментального исследования
Глава III. МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Установка для изучения характеристик контактного .устройства аппарата.
3.2. Установка для изучения сепарационпого устройства аппарата
3.3. Изучаемые характеристики и методы их определения
3.4. Методика обработки опытных данных.
Глава .У. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Гидродинамические режимы работы АВРП
4.2. Гидравлическое сопротивление
4.3. Унос жидкости .
4.4. Структура жидкостного потока в контактной камере
4.5. Маосопередача в АВРП.
4.6. Сепарация капель в центробежном капле.уловителе с гофрированными направляющими лопатками.
Глава У. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНОПРОМЛПЛЕЯНЫХ ИСПЫТАНИЙ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
5.1. Очистка дымовых газов от С водным раствором моноэтаноламина в АВРП.
5.2. Способ изготовления и монтажа насадки АВРП в колонне круглого сечения.
5.3. Методика расчета АВРП
5.4. Рекомендации по изготовлению и использованию сепарационных тарелок
ВЫВОДЫЮЗ
ЛИТЕРАТУРА


При разработке таких аппаратов особенно остро встают задачи обеспечения в одной конструкции,наряду с высокой эффективностью,надежной сепарации капель жидкости от газа, общего противотока фаз и невысокого гидравлического сопротивления [ ,,]. Следует отметить,что процесс сепарации в них состоит из двух стадий, а именно, выделения капель жидкости из газа на пути между соседними ступенями контакта и на выходе из аппарата. Ограничения на величину уноса на этих стадиях различны. Унос же из аппарата недопустим, т. С образование в следующих по технологической схеме аппаратах взрывоопасных смесей и отлагающихся осадков, отравление катализаторов и т. Разные требования к уносу на стадиях обуславливают и разное их конструктивное оформление. Так,для межстуленчатой сепарации можно использовать более простые и менее энергоемкие устройства,например, инерционные,в то время как на выходе из аппарата,где требуется тонкая очистка газа от капель,необходимы более эффективные и, следовательно,более энергоемкие устройства,например,центробежные. Необоснованное применение центробежных сепарационных устройств для выделения капель из газа меаду ступенями контакта является одной из причин высокого гидравлического сопротивления большинства известных высокоскоростных аппаратов. Меаду тем гидравлическое сопротивление аппаратов является одним из решающих факторов целесообразности их использования. Высокоскоростной аппарат, обладающий высоким гидравлическим сопротивлением, позволяя уменьшить габариты колонны С т. Учитывая,что доля капитальных затрат в общих затратах невелика, применение таких аппаратов,особенно в процессах,протекающих при атмосферном давлении или под вакуумом зачастую оказывается экономически невыгодным. С другой стороны, гидравлическое сопротивление определяет величину статического перепада давления на ступени, преодоление которого, как известно, является основной задачей при обеспечении противотока жидкости. Г ,]. В первом случае это приводит к нежелательному увеличению расстояния между ступенями и , следовательно, высоты аппарата, а во вторам - к усложнению конструкции переточных устройств(вынос за пределы аппарата, сложная конфигурация). Известно, что эффективность массообмена между взаимодействующими потоками в аппарате в значительной степени определяется состоянием и величиной межфазной поверхности, поэтому необходимо конструировать аппараты так, чтобы в них она была развитой и часто обновлялась. В условиях высоких скоростей газового потока,характерных для высокоскоростных аппаратов,возможно использование капельного или пленочного способа образования поверхности контакта фаз ПКФ . При этом предпочтение следует отдавать капельной дисперсии, т. ПКФ. Современные конструкции высокоскоростных массообменных аппаратов. I- я стадия сепарации),который и положен нами в основу их классификации. Аппараты с отбойными элементами. В аппаратах этого типа разделение основано на свойствах жидкости прилипать и коагулировать на поверхностях отбойных элементов за счёт, соответственно, адгезионнных сил и сил поверхностного натяжения. Наиболее интересные конструкции контактных устройств с отбойными элементами представлены на рис. I. В основном это тарельчатые колонны, в которых между тарелками размещены дополнительные сепараторы - отбойные элементы, имеющие различное конструктивное исполнение. На рис. Отбойные элементы в виде зигзагообразных перегородок,расположенных в направлении течения жидкости,- образующих каналы переменного сечения в вертикальном и горизонтальном направлениях [] . I в. Рис. Конструкции контактных устройств с отбойными элементами. При работе всех этих устройств газожидкостная смесь попадает на отбойные элементы,при этом капли жидкости коагулируют,образуя пленку. Пленка по элементам стекает на полотно тарелки,где снова дробится , а вновь образовавшаяся газожидкостная смесь ударяется о следующий по ходу отбойный элемент. Процесс,описанный выше, повторяется по мере прохождения жидкости от сливного к приемному карману. Эти технические решения позволяют поднять рабочую скорость газа на полное сечение колонны до 3 м/с. Отбойные элементы, выполненные в виде пакетов проволочных сеток, расположенных наклонно к горизонтальной плоскости тарелок, показаны на рис. I ,г.