Введение к работе
Актуальность темы Охрана чистоты атмосферы и воздуха производственных помещений от загрязнения промышленными парогазовыми выбросами - одна из актуальных проблем целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП) и смежных отраслей Содорегенерационный котлоагрегат (СРК) и его технологический узел - бак-растворитель плава (РП) является одним из основных источников загрязнения атмосферы выбросами, содержащими водяные пары, щелочной унос и газообразные компоненты (сероводород, диоксид серы) Объектом исследования в данной работе является наклонный кожухотрубчатый конденсатор оригинальной конструкции, предназначенный для очистки многокомпонентных пылепарогазовых выбросов из РП СРК методом конденсации В настоящее время расчет газоочистного конденсатора как пылеулавливающего и абсорбционного оборудования проводится по эмпирическим зависимостям Разработка инженерных методов расчета газоочистного конденсатора, учитывающих влияние режимных параметров процессов пылеулавливания и абсорбции при конденсации, представляет задачу, важную для проектирования и эксплуатации газоочистного оборудования, отвечающего условиям технологии целлюлозного производства
Работа выполнялась согласно тематическому плану Минобразования РФ на 2002-2005 гг (1 18 01), 2006-2007 гг (1 1 06), согласно х/д № 925 и № 926 с ОАО «Сегежский ЦБК»
Цель работы Целью данной работы является разработка методики позонно-го расчета газоочистного конденсатора как пылеулавливающего и абсорбционного оборудования Из поставленной цели работы вытекают следующие задачи
создание физической модели процесса пылеулавливания при конденсации пара из парогазовой смеси и физико-химической модели процесса абсорбции серосодержащих газов при конденсации пара из парогазовой смеси,
определение дисперсного и химического состава улавливаемой пыли и химического состава конденсата,
разработка методики и алгоритма расчета процесса пылеулавливания растворимых пылевых частиц при конденсации и процесса абсорбции серосодержащих газов щелочной пленкой конденсата
Научная новизна Разработана физическая модель процесса пылеулавливания при конденсации пара из парогазовой смеси (ПГС), описывающая зависимость эффективности пылеулавливания от удельного теплового потока, содержания воздуха в ПГС, дисперсного состава пыли Предложен способ расчета эффективности пылеулавливания при конденсации ПГС на наклонных охлаждаемых
трубах Разработан метод для определения дисперсного состава раскаленных частиц плава в многофазной высоковлажной среде
Разработана физико-химическая модель процесса абсорбции серосодержащих газов при конденсации пара из ПГС, описывающая зависимость эффективности абсорбции от удельного теплового потока, содержания воздуха в ПГС, коэффициента диффузии газа Предложен способ расчета эффективности абсорбции при конденсации ПГС на наклонных охлаждаемых трубах
Практическая и научная ценность работы Выполненные исследования позволили определить состав пылепарогазовых выбросов в баке-растворителе плава и механизмы их образования Разработаны модели расчета газоочистного конденсатора как пылеулавливающего и абсорбционного оборудования, позволяющие определить оптимальные геометрические параметры конденсаторов в соответствии с производительностью и технологическими особенностями производства, необходимые для оценки инвестиций на этапе проектирования
Реализация в промышленности Результаты исследований и разработок, изложенные в диссертации, внедрены на ОАО «Сегежский ЦБК» при выполнении научно-исследовательских работ по темам (1 18 01) и (1 1 06) «Теоретические основы массоэнергопереноса в статических и динамических многофазных средах и условий устойчивости таких сред применительно к технологическим процессам целлюлозно-бумажной промышленности» и х/д № 925 по теме «Разработка комплексных методов предотвращения и очистки газопылевых и пылепарогазовых выбросов СРК и РП СРК ОАО «Сегежского ЦБК» По результатам работ получен технический акт внедрения мероприятии по установке и испытанию пылега-зоочистного конденсатора на СРК-4 ТЭС-2 ОАО «Сегежского ЦБК»
Публикации и апробация работы По результатам выполненных исследований и разработок опубликовано 10 работ Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях «Вторая российская национальная конференция по теплообмену», Москва, 1998, Международная конференция «Материалы и покрытия в экстремальных условиях исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий», Кацивели, 2000, V Минский международный форум по тепло- и массообмену, Минск, 2004, VIII Международный Симпозиум молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника экологически чистых производств в XXI веке проблемы и перспективы», Москва, 2004, Седьмая международная конференция Российского общества экологической экономики «Глобализация, новая экономика и окружающая среда Проблемы общества и бизнеса на пути к устойчивому развитию», Санкт-Петербург,
2005, Четвертая российская национальная конференция по теплообмену, Москва, 2006
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти основных глав, выводов и списка литературы Материал изложен на 158 страницах и включает 11 таблиц, 45 рисунков, 1 приложение Библиография включает 209 наименований
