.

Інтенсифікація процесів масообміну в абсорберах з пульсаційною насадкою: Автореф. дис… канд. техн. наук / О.О. Геліх, Сум. держ. ун-т. — Суми, 1999.

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2063
Скачать документ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Г Е Л І Х О Л Ь Г А О Л Е К С А Н Д Р І В Н А

УДК 66.021.3

І Н Т Е Н С И Ф І К А Ц І Я П Р О Ц Е С І В

М А С О О Б М І Н У В А Б С О Р Б Е Р А Х

З П У Л Ь С А Ц І Й Н О Ю Н А С А Д К О Ю

Спеціальність 05.05.13 – машини та апарати хімічних виробництв

АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук

С У М И-1 9 9 9

Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі прикладної екології і безпеки життєді-
яльності (ПЕ і БЖД) Сумського державного університету Міністерства
освіти України

Науковий керівник -доктор технічних наук, професор
Пляцук Леонід Дмитрович
завідувач кафедри прикладної екології і безпеки
життєдіяльності СумДУ

Офіційні опоненти -доктор технічних наук
Мальований Мирослав Степанович
завідувач відділу промислової екології ВАТ
«ГІРХІМПРОМ» м. Львів

доктор технічних наук, професор
Філатов Лев Григорович
професор кафедри архітектурних інженерних
вишукувань Сумського аграрного університету

Провідна установа -Український державний університет харчових
технологій м.Київ

Захист відбудеться « 26 » лютого 1999 р. о 14-00 годині
на засіданні спеціалізованої вченої ради К 55.051.03 у Сумському
державному університеті (244007, м.Суми, вул. Римського-Корсакова,
2, корпус А, ауд. ЛА 205)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Сумського державного
університету (244007, м. Суми, вул. Римського-Корсакова, 2)

Автореферат розісланий 22 січня 1999 р.

Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради_______________В.Г.Неня

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

А к т у а л ь н і с т ь т е м и . Завдання екологічного захисту населення України невідривно пов’язане з удосконаленням існуючих промислових підприємств, створенням нових типів високоефек- тивного газоочисного обладнання на рівні світових зразків з значною одиничною потужністю, яке відрізняється високою надійністю у експлу- атації, мінімальними енергозатратами та низькою матеріалоємністю.
Аналіз різних напрямків інтенсифікації масообмінних процесів наводить на думку про проведення цих процесів у режимах розвиненої
турбулентності. Як показали наші дослідження, їх реалізація можлива
у апаратах із регулярною рухомою насадкою, які знайшли використання
у процесах газо-пилоочищення. Висока ефективність очищення газового потоку від шкідливих газових та пилових домішок, самоочищення елементів насадки, широкий діапазон робочих режимів дозволяють вважати ці апарати дуже перспективними.
Разом з тим слід відзначити, що апарати з регулярною рухомою
насадкою, які працюють у прямоточному режимі, ще недостатньо вивче-ні. Крім того, існуючі дослідження відносяться ,в основному, до кульових елементів насадки, дія ж пластинчатих перфорованих елементів насадки та вплив їх коливального руху на ефективність газо-пилоуловлювання залишаються нерозкритими.
Робота виконувалась у відповідності з координаційними планами АН СРСР з проблеми «Теоретичні основи хімічної технології» на 1986-1990 р.(завдання 2.27.26.17), а також у відповідності із планом науково-дослідних робіт договору з Міністерством промислової політики України за № 831/97 «Удосконалити існуючу схему очищення аспіраційних газів H2S на заводі ВАТ «ГIРХIМПРОМ» у м. Новий Роздол у цеху № 3.
М е т а і з а д а ч і д о с л і д ж е н н я. Метою дослідження є розробка високоефективного прямоточного газо-пилоочисного апарату з рухомою регулярною насадкою (ПАРРН) для очищення відходячих газів хімічних виробництв. Завданнями експериментально-теоретичного дослідження є вивчення впливу режимних та конструктивних параметрів апарату ПАРРН на гідравлічний опір, дослідження ефективності процесів масообміну, вплив коливального руху елементів насадки на ефективність взаємодії фаз, теоретичний
опис висхідного руху контактуючих фаз через шар регулярної рухомої насадки, розробка математичної моделі процесу масообміну та перевірка її адекватності.
Н а у к о в а н о в и з н а о д е р ж а н и х р е з у-
л ь т а т і в. На основі проведених досліджень гідродинамічних закономірностей роботи прямоточного апарату з РРН визначені гідродинамічні режими роботи, встановлена залежність частоти і амплітуди коливань пластинчатої насадки від режимних параметрів і геометрії елементів насадки та їх розташування.
Розроблена математична модель процесу масообміну у прямоточному масообмінному апараті з РРН. Приведено математичний опис розподілу концентрації компонентів по висоті робочої зони апарату, визначені теоретично коефіцієнти масообміну.
Проведено дослідження масообмінних процесів у зоні контакту з метою виявлення оптимальних конструктивних параметрів масообмінного апарату з регулярною рухомою перфорованою насадкою.
П р а к т и ч н е з н а ч е н н я о д е р ж а н и х р е- з у л ь т а т і в . Експериментальні і теоретичні результати роботи були використані при проектуванні дослідно-промислової установки, а потім промислового головного зразка масообмінного апарату з РРН для очищення відходячих газів фосфорного і сірчаного виробництва від п’ятиокису фосфору, FH3, Фтору HF, SiF4, H2S, а також уловлювання пилу фосфориту, фосфорного шлаку, смолистого пилу і т.і. На основі випробувань видано вихідні дані для проектування ряду газоочисних апаратів, розроблено практичні рекомендації на реконструкцію газоочисних установок.
О с о б и с т и й в н е с о к з д о б у в а ч а. Диссерта- ційна робота виконувалась під безпосереднім керівництвом і разом із доктором технічних наук, професором, завідувачем кафедри прикладної екології та безпеки життєдіяльності Сумського державного універси-
тету Л.Д. Пляцуком. Особисто автором одержано усі основні результати
дисертаційної роботи.
А п р о б а ц і я р е з у л ь т а т і в д и с е р т а ц і ї .
Результати роботи доповідались: на міжнародному науковому конгресі студентів, аспірантів і молодих вчених «Молодь і наука – третє тисячоліття», м. Москва, 28.01-02.02 1996 р.; на ІХ Міжнародній конференції «Удосконалення процесів та апаратів хімічних, харчових та нафтохімічних виробництв», м.Одеса, 1996 р.(дві доповіді); на науково-технічній конференції Сумського державного університету, м.
Суми, 1997 р.
П у б л і к а ц і ї . Результати дисертації опубліковано у двох статтях журналу «Хімічна промисловість України» у 1997 р., у «Наукових працях Одеської державної академії харчових технологій» (1997 р.), у «Наукових працях Сумського державного університету» (1998 р.). Матеріали дисертації були оприлюднені у чотирьох доповідях на вищенаведених симпозиумі та конференціях.
Дисертація складається із вступу, семи розділів, висновків, списку використаних джерел 114 наіменувань, додатку і викладена на
163 сторінках, при цьому 144 сторінки основного тексту, 35 малюнків і 1 таблиця.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У першому розділі приведено огляд літератури і вибір основних напрямків дослідження. На основі літературних джерел виконано аналіз роботи високопродуктивних конструкцій газоочисних апаратів із рухо-
мою насадкою, розглянуто гідродинаміку процесу обтікання одиничного
елементу. Розгляд гідродинамічних закономірностей течії потоків че-
рез систему елементів дозволив виявити умови виникнення періодного та півперіодного вихороутворення та часового зсуву моментів вихоро-
утворення у вертикальному напрямку апарату. Розглянуто методи виз-
начення величини гідравлічного опору зрошуваних нерухомих насадок,
на підставі чого зроблено висновок, що дослідження факторів, які визначають гідравлічний опір апарату із регулярною вільно закріпле-
ною пластинчатою насадкою потребує більш старанного підходу, який враховує процес вихороутворення в залежності від миттєвого розташу-
вання насадки, кількості рідини на ній, швидкості газового та рідин-
ного потоків і т.і., оскільки ці величини чинять значний вплив на процес масообміну. Аналіз даних по впливу вихороутворення на процес масообміну показав, що : збільшення частоти і амплітуди пульсацій потоку приводить до росту коефіцієнтів масовіддачі; ефективність ма-
сообміну у шарі регулярно розташованої рухомої насадки залежить від відстані між елементами насадки; найбільша ефективність масообміну досягається у синфазному режимі; використання прямоточної взаємодії
фаз дозволяє значно збільшити продуктивність по газу, знизивши тим самим питому металоємність апарату; процеси масообміну у прямоточних апаратах можна інтенсифікувати за рахунок штучної турбулізації як рідинної , так і газової фази, або турбулізацією потоків.
У другому розділі розглядаються закономірності взаємодії фаз у шарі регулярної рухомої пластинчатої насадки при однонаправленому висхідному рухові потоків. Для розгляду фізичної суті процесів при обтіканні тіл необхідно врахувати різні можливості поведінки межово-
го шару, що прилягає до тіла, а також приймати до уваги і ті умови, які існують позаду тіла у вихровому сліді. При обтіканні прямокутної пластини, для якої характерні гострі ребра, у області великих зна-
чень числа Рейнольдса буде спостерігатися зрив потоку якраз на цих ребрах. Причиною цього явища є раптова зміна напряму потоку на ребрі тіла і, внаслідок цього, раптова зміна швидкості і тиску. Сповільнені частинки, які виходять із зірваного межового шару, ут-
ворюють позаду тіла вихровий слід, який складається із досить стабільних вихрових утворень. При послідовному розташуванні пластин і рівності їх розмірів можна створити синхронний режим вихороутво-
рення, який визначається рівністю частот або періодів утворення ім-
пульсів. Частота f визначається за формулою
(1)
Розглянемо фізичну картину обтікання двох послідовно розташованих пластин при наявності зсуву у часі утворення і без нього у півперіодному режимі. Припустимо, що вихор , що утворився на першій пластині, не може впливати на третю, обминаючи другу, і що взаємодія вихорів відбувається шляхом їх повного зриву за наступним елементом, або придушуванням їх. На рисунку 1 а) подано картину взаємодії пластин, при якій період утворення вихору більше часу його руху від однієї пластини до іншої, тобто (T/2)>.
Припустимо, що у початковий момент часу за усіма пластинами виникає одночасне утворення вихорів. Вихорі, які виникають першими, відриваються і виносяться потоком, а з протилежної сторони цих же
пластин зароджуються другі. Перший вихор, досягнувши за час  пластини, яка розташована вище за потоком, повинен там зупинити процес утворення другого вихору, час існування якого дорівнює часові руху першого вихору до другої пластини, тобто , і, тим самим, зсунути початок утворення нового вихору за другою пластиною на час

П О Т І К П О Т І К
а) (Т/2)> б) (Т/2), до моменту підходу першого вихору із першої пластини, на другій пластині формується вже n+3 вихор, а при T

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019