Исследование массообменных характеристик контактного элемента с целью создания высокоэффективного роторного распылительного аппарата

• Автор: Козымаев, Виталий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 122 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Обзор конструкций РРА

1.2.Поверхность контакта фаз в РРА.

1.3. Массообмен на КЭ РРА

Выводы и постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МАССООБМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

КЭ РРА.

2.1. Анализ методов исследования ПКФ.

2.2. Анализ методов исследования коэффициента массоотдачи в газовой фазе

2.3. Методика проведения экспериментов.
2.3.1. Методика работы на установке
2.3.2. Методика исследования УПКФ
2.3.3. Методика исследования коэффициента массоотдачи в газовой
2.4. Определение условий взаимодействия контактирующих фаз.
2.5. Исследование массообменных характеристик пристенных каплеотбойников.
2.6. Исследование массообменных характеристик КЭ с различными
диспергирующими устройствами .
2.7. Исследование массообменных характеристик разработанного
2.8. Исследование влияния физических свойств жидкости на величину
Выводы по главе.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА И РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РАСЧЕТУ И КОНСТРУИРОВАНИЮ РОТОРНЫХ РАСПЫЛИ
ТЕЛЬНЫХ АБСОРБЕРОВ.
3.1. Рекомендации по расчету и конструированию роторных
распылительных абсорберов
3.2. Методика расчета роторного распылительного абсорбера
3.3. Рекомендации по промышленному использованию РРА.
Выводы по главе.
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Эта конструкция позднее подвергалась ряду усовершенствований, направленных главным образом на снижение уноса и гидравлического сопротивления. Положительные результаты были достигнуты в результате применения наклонных дисков вместо горизонтальных [,9]. На этой основе создана колонна диаметром 0 мм и высотой ,7 м, показавшая эффективность около 0 теоретических тарелок. Рис. Позднее конструкция этой колонны была изменена. На неподвижных тарелках были установлены вертикальные перегородки. Это значительно уменьшило вращательное движение жидкости на тарелках, позволило повысить предельные нагрузки [0]. Установка вертикальных ребер способствовала улучшению перемешивания паров. В результате несколько увеличилась эффективность колонны (рис. В работе [8] отмечается, что эффективность указанной колонны с уменьшением давления значительно снижается. Конструкции рассмотренные в данном разделе более подробно описаны в работах [,,,,]. Существенным недостатком колонн этого типа является низкий предел нагрузок по паровой фазе. Предельные нагрузки были повышены путем установки на неподвижных тарелках специальных патрубков для прохода паров (рис 1. Применительно к процессам абсорбции оригинальный роторный аппарат был разработан Фельди (рис. Рис. Рис. В этих аппаратах удавалось достигать высоких нагрузок по жидкости, что особенно важно для процессов абсорбции. Абсорбер этой конструкции диаметром 1,1 ми высотой 3, м с восемью вращающимися тарелками применялся для очистки водорода от сероводорода раствором моноэтаноламина []. B.C. Николаев предложил аппарат в котором осуществлялась многократная деформация капель (рис. Кроме того, им была отмечена положительная роль диспергирования жидкости при ее ударе о перегородки, что способствовало большему развитию поверхности межфазово-го контакта. На основе описанной конструкции был создан промышленный аппарат диаметром 0,м и высотой 2,м, успешно применённый для ректификации спиртов []. Аппарат обладает высокой эффективностью; его недостатком является сравнительно низкая пропускная способность. Рис. Аппарат В. С. Николаева: 1 - корпус; 2 - вал; 3 - неподвижная тарелка;4 - вращающаяся тарелка; 5 -перегородки. Рис. РРА позволили в значительной мере увеличить производительность их при высокой разделяющей способности [,,,]. Ротор таких контактных устройств выполнен в виде спирали из сетчатого полотна или в виде набора коаксиально расположенных отбортованных перфорированных цилиндров, жестко закрепленных на валу. При работе аппарата жидкость поступает во внутренний распределительный стакан с отверстиями и растекается в виде пленки по его внутренней поверхности. Под действием центробежной силы происходит капельно-струйное истечение жидкости из отверстий и ее диспергирование между витками спирали или между цилиндрами. Ударившись о стенку аппарата, жидкость под действием силы тяжести по переточным устройствам направляется на нижерасположенный контактный элемент. Перфорация может быть выполнена в виде отверстий диаметром от 1 до 2 мм или в виде вертикальных или горизонтальных щелей. Частота вращения ротора варьировалась от 0 до мин Техническая характеристика этих контактных устройств находится примерно на одном уровне. При числе диспергирующих цилиндров (витков спирали) 3-5, предельно допустимая скорость пара (газа) на полное сечение составляла до 2 м/с, при расходе жидкости, отнесенной к высоте контактного элемента, от 0 до кг/м ч. Коэффициент полезного действия по Мэрфи от 0,5 до 0,8 при десорбции углекислоты из воды в воздух и зависит от способа распределения жидкости, частоты вращения ротора и незначительно от скорости газа (пара). Гидравлическое сопротивление практически не зависит от способа распределения жидкости и незначительно зависит от плотности орошения. Аппараты этой конструкции целесообразно применять в процессах абсорбции, десорбции или хемосорбции с целью очистки газов от вредных примесей или извлечения ценных компонентов при ограниченном числе контактных ступеней []. Рассмотренная выше группа аппаратов, несмотря на свои достоинства, также имеет и ряд существенных недостатков.