Интенсификация теплообмена при фазовых превращениях в процессе дистилляции мисцеллы растительного масла

• Автор: Данилюк, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 166 с. : ил

1. ФИЗИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО И МАССООБМЕНА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТОКАХ МАСЛОЭКСТРАКЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА.

1.1.Основные процессы .маслоэкстракционного производства

1.2.Модели тепломассопереноса при парообразовании в капиллярнопористых структурах

1.3.Вопросы теплоотдачи при кипении растворов с нелетучим компонентом.

1.4.роблсмы расчета теплоотдачи при конденсации смеси паров не

смешивающихся жидкостей.

1.5.Тепло и массообмен в аппарате при контакте жидкости и газа пара

2. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ПУЗЫРЬКОВОГО КИПЕНИЯ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

2.1 .Внутренние характеристики процесса пузырькового кипения жидкостей

2.2.Теплоотдача к жидкости при росте паровых пузырей на поверхности нагретой стенки

2.3.Теплообмсн при кипении хладонов на поверхностях с пористыми покрытиями.

3. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ КИПЕНИЯ РАСТВОРОВ С НЕЛЕТУЧИМ КОМПОНЕНТОМ.
3.1 .Теплофизические свойства растворов масел
3.2.0пь1тные данные по теплоотдаче при кипении растворов масла с
3.3.Гидродинамические аспекты процесса пузырькового кипения растворов масел
ЗЛФеномен интенсификации теплоотдачи при пленочном кипении растворов растительного масла в углеводородном растворителе
4. ИНТЕНСИВНОСТЬ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ СМЕСИ ПАРОВ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ, ПАРЫ ВОДЫЯ
4.1 .Конденсация внутри трубы бинарной смеси паров несмсшиваю
щихся жидкостей обработка опытных данных.
4.2.Принципы проектирования конденсаторов воздушного охлаждения для смеси паров несмешиваюшихся жидкостей при наличии присадки некойденсируюшегося газа.
5. ТЕПЛО И МАССООБМЕН СВОБОДНО ПАДАЮЩЕЙ СТРУИ ЖИДКОСТИ
5.1.Нагрев струи жидкости
5.2.Массообмсн струи жидкости
6. ПРИНЦИПЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА ПРИ РАСПЫЛИВАНИИ ЖИДКОСТИ В КОЛОННОМ АППАРАТЕ.
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
8. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.
9. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ


Размеры пор, физикомеханические, физикохимические и молекулярные характеристики материала матрицы в значительной степени влияют на свойства слоя жидкости адсорбированных паров. Особенно сложным является количественный анализ многокомпонентных систем, включающих растворы или смеси жидкостей, их пары и неконденсирующисся газы. Если учесть, что теория поверхностного слоя жидкости для казалось бы, простых случаев плоской поверхности раздела фаз чистых веществ изучена недостаточно например, коэффициенты испарения 1 конденсации, то нельзя не признать, что изучение процессов переносов неоднородных средах еще долго будет являть собой пример консервативной области науки. При анализе капиллярных структу р до сих пор применяют соотношение теории потенциала соотношение Томсона, пренебрегая тем самым влиянием жидкостного слоя адсорбированных ларов, а при расчете процессов менискового испарения или конденсации в капиллярах используют коэффициенты активности для свободной поверхности. В технологических потоках при переработке маслосодержащих материалов присутствуют различные по химическому составу вещества, и пытаться предсказать влияние их взаимодействия на коэффициенты переноса дело малопродуктивное. Именно так решается большинство инженерных задач и только на уровне отдельных элементарных процессов требуется глубокая расшифровка их механизма, вплоть до изучения явлений силового и химического взаимодействия на молекулярном уровне. Примером задачи, предполагающей проведение исследований на молекулярном уровне, является процесс десорбции следов растворителя, растворенного кислорода и летучих продуктов первичного окисления в тонкой технологии очистки масла. Большой интерес при количественном анализе процессов в дистилляторах имеют результаты исследований, направленных на установление механизма теплообмена при кипении растворов масла в углеводородных растворителях. Повышенная концентрация масла вблизи нагретой стенки изменяет условия зарождения, роста и отрыва паровых пузырей, а тепло и массообмен парового пузыря в обьеме жидкости относится к глобальной проблеме изучения механизма межфазного обмена при различной степени гетерогенности раствора, т. Образование поверхностного слоя объясняется явлениями адсорбции растворенных в жидкости веществ. В условиях адсорбции в поверхностном слое возникают силы, препятствующие разрушению этого слоя и слиянию пузырей. При прорыве пузырей из раствора в свободное паровое пространство те же силы препятствуют разрушению образующейся пленки, что способствует развитию процесса ценообразования. Для труб данная задача наиболее полно разработана в книге1. ПрандтляКармана для профиля температуры. При этом необходимо знать касательное напряжение на межфазной поверхности, а это один из малоизученных параметров. Крайне проблематичными остаются вопросы, касающиеся термодинамики поверхностного слоя рас 1 вора, особенно когда происходит адсорбция молекул воды из внешнего потока перегретого пара, а для количественною анализа процессов межфазного обмена хотелось бы иметь термическое уравнение состояния молекулярного граничного слоя с учетом его молекулярной структуры и концентрации компонентов. Современная постановка задачи тепло и массообмена жидкостной пленки раствора масла, находящейся в контакте с перегретым водяным паром, предполагает последующую идентификацию параметров модели по результатам натурного эксперимента. Основываясь на абстрактной физической модели без учета капельного уноса или орошения на поверхности жидкостной пленки, можно рассчитать ее площадь в зависимости от требуемой степени очистки масла, а затем, используя количественные данные об интенсификации процессов тепло и массообмена при струйном парокапельном орошении поверхности, скорректировать расчетную площадь в сторону ее возможного уменьшения. Продуктивность такого подхода проверена при опытнопромышленных испытаниях агрегата окончательной отгонки растворителя из масла. В настоящее время слабо изучены вопросы, касающиеся расчета интенсивности теплообмена при конденсации смеси паров углеводородного растворителя и воды.