Введение к работе
Актуальность работы. Серьезнейшей задачей, стоящей сегодня перед химической промышленностью, является значительное уве:ичс-ше выпуска продукции для удовлетворения растущих потребностей производства и неселения. Решение зтоЯ задачи обусловливеет необходимость проведения реконструкцій действующих производств и установки агрегатов большой единичной мощности. Ото в своп очередь определяет актуальность работ, связанных с повышением производительности хиж ческой аппаратуры.
Значительную роль в болымнетве промышленных технологий играют разделительные процессы, твкие как абсорбі^я, десорбадя, ректификация и т.д. Аппаратурное оформление для их осуществления различно, однако до настоящего времени наиболее распространенными остаются тарельчатые колонные аппараты, способные обеспечить рысокуп производительность и эффективность реализуемых процессов.
Задача увеличения производительности колонн решалась в основном за счет увеличения их диаметра. Крупномасштабные аппараты тарельчатого типа уже сейчас имеет предельные размеры и дальнейшее их увеличение экономически нецелесообразно. 3 частности, увеличение диаметров аппаратов ведет к снижению эффективности вследствие возрастания продольной и поперечной неравномерности, затруднениям переносе данных с модели на промышленный объект. Кроме того, создание крупногабаритных аппарат"» связано и с рядом технических трудностей, вызванных.сложностям! достввки крупногабаритной аппаратуры железнодорожным транспортом, более сложными условиями монтажа и ремонта, и т.д.
Поставленная задача может быть решена за счет применения спо- . собов организации потоков в аппарате, обеспечивающих повышение пропускной способности аппарата при сохранении нагрузок на контактном устройстве в пределах диапазона устойчивой работы. К таким способам относятся деление потока легкой фазы на части, каждая из которых поочередно взаимодействует с определенной частью жидкости, лібо с ее общим потоков, и выделение части потока легкой фазы и перепуска ее в обход контактной ступени байпасом.
Несмотря на достоинства указанных способов, в литературе име-' втея весьма ограниченные сведения о влиянии разделения потока на протекающие в аппарате процессы и практически отсутствуют методы расчета, учитывающее особенности организагии потоков. Поэтому раз-
работка и исследование новых конструкций колонных аппаратов, обеспечивающих повьпаение производительности оборудования, при сохранении диаметров аппаратов в допустимых пределах, создание принци-пов расчета таких єппаратсв является восьма актуальной задачей.
Цель работы - разработке региональной конструкцій аппарэтр, обеспечивгтщеі'о повт'сиїїут) пропускную способность, облодрющего относительное простотой.конерукхии, лрозедсние аняли-ического и экспериментального исследовании гидродинамических а мгесообменнмх параметров, создание методов расчета мэссоокмен!П1ту устройств с делением и бг.^послроЕпімсм гезевого потока.
ііпутізя нодизпя. Предложено математическое описание гидро-диняулкл и міссоСмена в аппаратах с делением и боРпасироврнием газового потоке применительно к процессом г.бсорбэди и ректификации. ]'.?. базе разработанного математического описоїсія выполнен численній окспєрімєнт позволивший сопоставить эффективность работы аппаратов с различной организацией потоков. На основе анализа результатов численного эксперимента предложен методика графического определения число ступеней !с,;ітактя п аппарате с баРпаснровоги'ЧИ VCCTX ГСЗОВОГО потока.
Практическая ценность состоит в создвшя ттяп конструкций тарелок, получении теоретически обоснованных я экспериментально подтвержденных уравнений для их расчета, раэрабо-ке методики гра-фіческого расчета чисга ступеней контакта в аппарате с байпасиро-caracv части газового потока. Результати работы могут использоваться в расчетной практике при проектировании тепломассоо^менных аппаратов повмяенной производительности, анализе роботі действуп-П7ІХ аппаратов с целью выдачи рекомендаций по их реконструкции.
Результаты теоретических и экспериментальных иселедопвїий использованы при вьтдаче рекомендацій по улучшению технико-экологи ческиг показателей производства терздческоЛ фосфорной кяслеты, на-провлешшх на снижение вредных выбросов в атмосферу.
Автор занящост: результати теоретических исследования з форме математического описания гадроданашческих и массоо^мокных статических характеристик аппаратов с бзйпесироваїясм я делением газового потока; методику графіческого определения числа ступеней контакта в аппаратах с Саипасированиом; результаты экспериментально* исследований гидродинамика каналов и разработанной тарелки; способ и аппаратурное оформление гтедии очистки производства тер-
вдческо!* фосфорной кислоты; ггові.*1 конетрутция аппаратов, обссн?-чивпгтлле повнпоннул пропускную способность.
Апробація работы. Основные результати диссертационной работы докладывались на выездном заседании коміссии по колонно? мпс-соо*менной аппаратуре при АН СССР, г.'Ьімяент, 1991, Всесоюзной конференции "Методи иеследовгкий, паспортизации я вмборя технологий переработки отходов применительно к задачам машиностроительных и металлургических предприятия* г.Пензо, 1992, "етдуня-родноЯ конференции "Хижя и устойчивое развитие" CHEMRAWN-Vtrt г.Москва, 1992, XLV нвучно-техническо** конференции "!Х}'а, 1993 г.*
Пу_блікйсти. Г.о теме работы получено I авторское свидетельство и 2 положительных ресения на из^петения, опубликовано 3 сгс тьи и 4 тезисов докладов.
Обгем и структура роботи. Диссертация состоит из введения, пяти глаз, вкводоз. Работа изложена из 205 страницах, в том числе 106 страниц машшописного текста, содержит 60 рисунков, б таблиц и 14 приложений, вклвчппяих примеры програю/ расчета, матеріали связанные с использованием результатов работы, таблицы экспгп!-ыентвлъних донных. Список нспользозвнкой литературы содержит U2 наииенования.
