Моделирование процессов тепло- и массопереноса при каталитической нейтрализации газовых выбросов жидких токсических компонентов ракетного топлива

• Автор: Ташланов, Владимир Валерьевич
• Шифр специальности: 05.07.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ВЫРАЖЕНИЕ БЛАГОДАРНОСТИ
Автор благодарен научному руководителю д.т.н., профессору
В.И. Трушлякову и научному консультанту к.т.н., доценту В.В. Шалаю за общее руководство, ценные советы и замечания, которые учтены в диссертации.
Автор благодарит директора научно-технической фирмы «Сибирская технология» (г. Омск) B.C. Сальникова за оказанную помощь в подготовке и проведении экспериментальных исследований, ценные советы и замечания при разработке математической мрдели гетерогеннокаталитического окисления компонентов ракетного топлива.
Автор признателен к.х.н. Г.М. Зелевой за ценные советы и замечания.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. УМЕНЬШЕНИЕ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТОКСИЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ РАКЕТНОГО ТОПЛИВА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ПРИ РАБОТЕ С РАКЕТОЙ-НОСИТЕЛЕМ НА СТАРТОВОЙ ПОЗИЦИИ
1.1. Анализ источников выделения компонентов ракетного топлива на
стартовой позиции
1.2. Методы и средства уменьшения вредного воздействия газовых выбросов жидких токсичных компонентов ракетного топлива на окружающую среду
1.3. Выбор метода нейтрализации газовых выбросов жидких токсичных
компонентов ракетного топлива
1.4. Анализ нестационарного способа каталитической нейтрализации низкоконцентрированных газовых выбросов жидких токсичных компонентов ракетного топлива
1.5. Постановка задачи исследования
1.6. Выводы
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА В ГЕТЕРОГЕННОМ КАТАЛИТИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ С КОМБИНИРОВАННЫМ ТЕПЛООБМЕНОМ
2.1. Кинетическая модель гетерогенно-каталитического окисления несимметричного диметилгидразина
2.2. Математическое описание процессов в пористом зерне катализатора

2.3. Математическое описание нестационарных процессов тепло- и массопереноса в неподвижном слое катализатора и инерга
2.4. Параметры математической модели
2.5. Безразмерный вид уравнений математического описания
2.6. Метод и программа решения уравнений математического описания
2.7. Выводы
3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1. Описание экспериментальной установки. Конструкция контактного теплообменного аппарата
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований.
Погрешность измерительных приборов
3.3. Идентификация математической модели по результатам экспериментальных исследований
3.4. Выводы
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ НИЗКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ НЕСИММЕТРИЧНОГО ДИМЕТИЛГИДРАЗИНА
4.1. Математическое моделирование. Анализ влияния технологических параметров на процесс нейтрализации
4.2. К оценке соотношения рекуперативного и регенеративного эффектов
в каталитическом реакторе с комбинированным теплообменом
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА.

тепловому потоку в одном полуцикле (связанных с существованием в слое катализатора движущегося высокотемпературного теплового фронта в направлении фильтрации, значительной тепловой инерционностью твердой фазы и внутренней рекуперации), появлению значительных перепадов температур в слое в поперечном направлении. Перераспределение тепла в слое реактора с комбинированным типом теплообмена в конечном счете оказывает влияние и на процесс каталитического превращения НДМГ. Перечисленные выше факторы существенно усложняют картину процессов тепло-и массопереноса в слое катализатора и инертного материала и оказывают влияние на технологические параметры процесса нейтрализации в целом. Следует также отметить, что существуют определенные трудности при разработке кинетической модели процессов химического превращения НДМГ на низкотемпературном катализаторе ГИПХ-105. Кроме того, необходимо учитывать гомогенное разложение НДМГ при проведении процесса при температурах выше 350 °С и образование еще более токсичных продуктов.
Таким образом, целью диссертационной работы является определение основных технологических параметров процесса обезвреживания низкоконцентрированных газовых выбросов НДМГ и определение конструктивного облика промышленной установки нейтрализации на основе теоретического и экспериментального исследования процессов тепло- и массопереноса в слое катализатора и инертной насадки каталитического реактора с регенеративно-рекуперативным типом теплообмена.
Цель диссертационной работы формирует круг следующих задач, которые необходимо решить:
1) разработать физико-математическую модель, адекватно описывающую процессы тепло- и массопереноса в слое катализатора и инертного материала с учетом химических превращений в гетерогенном реакторе установки нейтрализации газовых выбросов НДМГ;