Введение к работе
__ .
Актуальность. На современном этапе развития человечества проблема перевода существующих производств в разряд малоотходных и безотходных является важной и неотложной. Потому что отрицательное воздействие промышленного производства на окружающую среду достигло той черты, за которой может начаться процесс необратимой деградации природы. Особенно остро эта проблема стоит для предприятий химической промышленности. Поэтому модернизация существующих производств, с целью сокращения получающихся на них отходов и, соответственно, уменьшения загрязнения окружающей среды, является очень актуальной. Все вышесказанное относится и к процессам переработки углеводородного сырья, в частности к процессу производства этилена из зтанового сырья путем его пиролиза. При пиролизе зтанового сырья в печах пиролиза, наряду с товарным продуктом - этиленом, получается отход - тяжелая пиро-лизная смола (ТПС).
В связи с этим модернизация существующей технологии производства этилена, обеспечивающая перевод ТПС в разряд товарной продукции является актуальной проблемой.
Цель работы. Целью настоящей работы является определение способа утилизации ТПС и методов расчета процесса ее переработки; разработка математической модели процесса сложного тепломассообмена в различных режимах при пленочном течении двухфазных сред по наклонным обогреваемым поверхностям в поле сил гравитации; экспериментальное исследование физико-химических и реологических свойств ТПС, и режимов работы слоевого реактора (СР); разработка методики расчета СР для переработки ТПС; разработка технологической схемы процесса переработки ТПС и её аппаратурное оформление.
Научная новизна. Построены методы расчета процесса сложного тепломассообмена при пленочном течении двухфазной эмульсии по наклонным обогреваемым поверхностям. На основе использования разработанной математической модели процесса сложного тепломассообмена и использования экспериментально определенных теплофизических и реологических характеристик ТПС предложена методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров СР; предложена технологическая схема процесса переработки ТПС, как замыкающего участка технологической схемы производства этилена на комплексе Э-200.
Практическая ценность. Изучение процесса сложного тепломассообмена при пленочном течении ТПС по наклонным обогреваемым поверхностям и экспериментальное исследование теплофизических и реологических характеристик ТПС позволило смоделировать процесс её переработки и при помощи математической модели разработать методику расчета рациональных конструктивных и режимных параметров СР. Эта методика, а также технологическая схема процесса переработки ТПС были использо-
ваны на заводе "Этилен" в Казанском АО "Органический синтез" при проектировании и строительстве опытно - промышленной установки для переработки ТПС.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на семинарах по проблемам гетерогенных сред в КГ АСА (КИСИ); на итоговых ежегодных научных конференциях КГАСА (1984-1997гг.); на Всесоюзной научной конференции "Методы КХТП-1" (г.Мосхва, 1984г.); на республиканском научно-техническом семинаре "Совершенствование и автоматизация технологии утилизации отходов, очистки сточных вод и газовых выбросов химических производств" (г.Черкассы, 1987г.); на международном конгрессе "The 11 International Congress of Chemical Equipment Design and Automation" (г.Прага, 1993г.); на международной научной конференции "Математические методы в химии и химической технологии" (г.Тверь, 1995г.); на 3-м Минском Международном форуме по тепломассообмену (г.Минск 1996г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Объём работы составляет 183 страниц машинописного текста, в том числе 3 таблицы, 37 рисунков, 102 наименования литературы.