Разработка многоцелевого газожидкостного аппарата для интенсификации стадий перемешивания в производствах молочных комбинированных продуктов

• Автор: Альбрехт, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.18.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение и постановка задач исследования
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ ГАЗ - ЖИДКОСТЬ И АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА
1.1. Состояние вопроса взаимодействия системы газ-жидкость
и классификация газожидкостных аппаратов
1.2. Абсорбция и влияние перемешивания на величину (размер) поверхности контакта фаз системы газ-жидкость
1.3. Влияние перемешивания на скорость химической реакции
1.4. Современные тенденции и задачи моделирования газожид-костных хемосорбционных процессов
1.5. Повышение эффективности и интенсификация газожидкостных процессов
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ И ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ВРЕМЯ ЕГО ЗАВЕРШЕНИЯ
2.1. Лабораторный стенд для исследования взаимодействия системы газ-жидкость
2.2. Вещества, использованные в экспериментальных исследованиях
2.3. Методики определения степени взаимодействия системы газ-жидкость в модельном процессе
2.4. Результаты экспериментальных исследований модельного процесса на лабораторном стенде

2.4.1. Исследование влияния температуры на протекание
модельного процесса
2.4.2. Исследование влияния количества газовой фазы, подаваемой в реактор, на время завершения процесса
2.4.3. Исследование влияния интенсивности перемешивания
и способов подачи газовой фазы в аппарат
2.4.4. Выбор основных параметров проведения модельного
процесса
2.5. Зависимость константы скорости реакции от температуры и
определение рацонального значения последней
2.5.1. Математическая модель процесса абсорбции , проводимого в реакторе с механическим перемешивающим уст- ройством
2.5.2. Математическое описание модельного процесса в реакторе идеального смешения периодического и непрерывного действия
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗНЫХ ТИПОВ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ АППАРАТОВ В СОСТАВЕ ПОЛУПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ
3.1. Описание технологической схемы полупромышленной установки для исследования взаимодействия системы газ-жидкость
3.2. Исследование газожидкостного аппарата эжекторного типа
3.2.1. Описание технологической схемы реакционного блока с аппаратом эжекторного типа
3.2.2. Проведение экспериментальных исследований процесса абсорбции в аппарате эжекторного типа

3.2.3. Конструкция эжектора и расчёт скоростей потока жидкости в нём
3.2.4. Потери давления в циркуляционном контуре и затраты мощности на перекачивание рабочей среды
3.2.5. Описание процессов изменения концентраций компонентов в реакционном блоке с эжектором
3.2.6. Определение эффективности аппарата эжекторного типа
3.3. Исследование аппарата с турбинной самовсасывающей
мешалкой
3.3.1 Описание технологической схемы реакционного блока с
турбинной самовсасывающей мешалкой
3.3.2. Проведение экспериментальных исследований аппарата с турбинной самовсасывающей мешалкой
3.3.3. Определение затрат мощности на перемешивание исследуемой газожидкостной системы для аппарата с турбинной самовсасывающей мешалкой
3.3.4. Определение эффективности аппарата с турбинной самовсасывающей мешалкой
3.4. Исследование роторно-пульсационного аппарата
3.4.1. Описание технологической схемы реакционного блока
с роторно-пульсационным аппаратом
3.4.2. Описание конструкции и работы роторно-пульсационного аппарата
3.4.3. Проведение экспериментальных исследований роторно-пульсационного аппарата
3.4.4. Определение затрат мощности при перемешивании газожидкостной системы в РПА

исследований впервые установили признаки отличия высокого и низкого барботажного слоя с границами перехода hcr = 100 мм. Экспериментальные данные в высоком барботажном слое (hcr > 100мм) обобщаются зависимостью:
где: J3 - коэффициент массоотдачи ;
Ф - газосодержание, доли ед.;
hcr - высота статического слоя жидкости, м.
Отметим, что, например, для аппаратов, используемых в химической промышленности, характерен высокий барботажный слой. Для определения величины объемного коэффициента массоотдачи в литературе предложено большое количество эмпирических соотношений, отражающих влияние свойств рабочих сред и условий перемешивания на скорость мас-сообмена .Так, в работе [ 82 ] для случая перемешивания жидкой фазы турбинной мешалкой получены соотношения вида:
Р = 2200 * hcr0 089 * (ф / (1-ф ))0
(1-27)
а в низком барботажном слое (hcr < 100мм) :
р =5800 * hcr1'49 * ( ф / (1-ф))0 74 ,
(1-28)
рое ~ (Nr / Vf* * (WТ ,
(1-29)
где: ¥’ - приведенная скорость газа ,м/сек; V - объем рабочей среды, м3; а! = 0,43 0,95; а2= 0,4 ч- 0,84