Введение к работе
Актуальность темы. Производство кальцинированной соды и химических продуктов на ее основе занимает значительное место в структуре химической промышленности России и стран СНГ. Усовершенствование содового производства до последних лет было направлено на улучшение технологии и модернизацию основного производственного цикла, в основном, за счет увеличения габаритов аппаратов, поскольку они оснащены контактными устройствами, в которых рабочие скорости контактирующих фаз невелики. Дальнейшее увеличение мощности производства в таких условиях возможно только за счет увеличения числа аппаратов. Поэтому разработка и исследование высокоэффективных вихревых контактных устройств и аппаратов на их основе является актуальным. Это позволит сократить материалоемкость производства, повысить эффективности тепломас-сообменных процессов, исключая потери ценных продуктов в окружающую среду.
Целью данной работы является: Разработка новых контактных устройств, способных обеспечить повышенную производительность и эффективную работу тепломассо-обменных установок в условиях значительного изменения расходов газа по высоте аппарата и существенного изменения нагрузки во времени, что характерно для тепломассо-обменных аппаратов содового производства; исследование основных гидродинамических и теплообменных характеристик новых контактных устройств, обеспечивающих пониженное гидравлическое сопротивление и повышенную единичную мощность.
Научная новизна. Получены экспериментальные результаты и эмпирические зависимости разработанных вихревых контактных устройств, обладающие пониженным гидравлическим сопротивлением и высокой пропускной способностью по газовой и жидкой фазе. Выполнено обобщение закономерностей массоотдачи в газовой фазе в системе аммиак-вода для насадочных, барботажных, вихревых и распылительных аппаратов.
Практическая ценность. Разработаны технологическая схема, способ и новые вихревые контактные устройства для интенсификации смеси аммиака и диоксида углерода высокой концентрации, применительно к производству кальцинированной соды, позволяющие при действующей производительности снизить материалоемкость абсорбцион-
Выражаю благодарность кандидату технических наук, доценту Петрову Владимиру Ивановичу за совместное создание первых образцов промышленных вихревых контактных устройств и участие в руководстве работой
РОС И >'S БАЛЬНАЯ
БІ-f- [КА
С! ^Г»>РГ
ЮОбРК _____
ных аппаратов в семь раз и повысить экологическую безопасность всего производства. Аппарат для санитарной очистки газовых выбросов внедрен в производство кальцинированной соды г. Красноперекопск.
Достоверность результатов работы обеспечивается использованием современных методов экспериментальных и теоретических исследований, хорошей сходимостью расчетных и экспериментальных данных и подтверждается положительными результатами промышленных испытаний новых аппаратов.
Реализация работы. Разработанный аппарат внедрен в производство на Крымском содовом заводе г. Красноперекопск. Методика расчета аппаратов используется в учебном процессе.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Международной методической конференции «Экология - образование, наука и промышленность», Белгород - 2002 г., Второй международной научно-практической конференции «Экология: Образование, наука промышленность и здоровье», Белгород - 2004 г., Юбилейной научно-технической конференции «Автоматика и электронное приборостроение», Казань - 2001 г., Научных сессиях КГТУ, Казань - 2001 -2004 гг.,
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 научных трудов. Получен патент РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 133 наименований и приложений. Общий объем диссертации 208 страниц машинописного текста, включая 69 рисунков и 1 таблицу.