Введение к работе
Актуальность проблемы. ' Газо-кйдкостные'хемосорбционные процессы с фазовыми превращениями широко используются, как для получения целевого продукта, так и для санитарной очистки газов. Успех промышленного осуществления хемосорбционного процесса в значительной мере определяется выбором надежной конструкции аппарата и точностью его расчета. Одним из таких реакторов является аппарат с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки .( ПСОН ). Точность его расчета будет высокой, если учитываются все зоны контакта газа с жидкостью, это особо важно для аппаратов с тангенциальным подводом газа под газо-распределительную решетку.- В этом случае образуется вихревая камера, как дополнительная контактная ступень, способная существенно интенсифицирует,процессы тепло- и массообмена . Поэтому весьма актуальной является задача анализа^асчета и моделирования физико-химической системы в вихревой зоне аппарата с ПСОН.
Цель работы. Разработать математическую модель процессов тепломассообмена в вихревой камере с учетом химической реакции. Определить параметры модели путем проведения эксперимента на лабораторной установке. Путем численного исследования процессов тепло-массопереноса на .ЭВМ указать режимы работы вихревой камеры для поддержания ее . нормального функционирования. Описать методику расчета тепломассообменных процессов в реагирующих потоках, позволяющую оптимизировать конструктивные характеристики и обеспечить переход, к разработке промышленного аппарата.
Основные'методы исследований. , Постановка, проведение, обработка результатов экспериментальных исследований производились методами теории идентификации, дисперсионного и спектрального анализа. При проведении вычислительных экспериментов на ЭВМ использовались численные методы, решения параболических краевых задач и среда программирования турбоПаскль. Достоверность теоретических положений подтверждается результатами экспериментальных исследований -на лабораторном и опытно-производственном оборудовании.
Научная новизна. '
С позиций системного'анализа выполнено комплексное исследование и моделирование тепло- и ыассообменных процессов в закручен-
ных, реагирующих потоках в вихревой камере, с. учетом реальных гидродинамических характеристик на границе раздела фаз газ - жидкость.
Практическая ценность.
Разработанные инструментальные методы исследования и моделирования неизотермического процесса хемосорбции в закрученных потоках позволяет подучить информацию, необходимую.для расчета и оптимизации действующих и проектируемых высокоэффективных массообмен-ных аппаратов: Отдельные результаты используются в настоящее время Ивановским АО Хиыпром.На базе полученных результатов исследований разработаны: новая конструкция подвижной насадки,' способствующей более, эффективной работе вихревой камеры аппарата с.псевдоожижен-ным слреморошаемой насадки и новая конструкция самой вихревой камеры. Эти разработки составили предмет изобретения и защищены авторскими свидетельствами.
Автор защищает: математическую модель и методику итерационного расчета процессов тепломассообмена в реагирующих закрученных потоков с дисперсной жидкой фазой (капли, струи.пленки),имеющей нестационарную границу раздела фаз,, экспериментальное определение диффузионных параметров, толщины пограничного слоя газожидкостной ячейки и у стенки камеры.
Апробация работы: Результаты исследований докладывались на IV-ой Всероссийской научной конференции "Динамика процессов и аппаратов химической технологии" (г. Ярославль, 1994). Итоговой научно-технической конференции 'преподавателей и сотрудников Ивановской государственной химико-технологической академии (г. Иваново, 1994. 1995), на 9-ой Всероссийской конференции "Математические методы в химии" (г. Тверь. 1995). "
По теме диссертации опубликовано 3 печатных работ, получено 2 авторских свидетельства.
