Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из перспективных направлений развития химической технологии является разделение смесей с использованием кидких мембран.
Высокие технологические характеристики таких процессов, в частности, селективность, делают целесообразным - их использование для решения экологических проблем. Вариант реализации технологии жидких мембран, при котором разделение газовой смеси осуществляется путем барботажа через слой эмульсии, является перспективным для. решения экологических задач, связанных с очисткой промышленных ЕЫбросов химических производств.
В то же время, характерной особенностью таких процессов
является сложность моделирования. Это связано с
одновременным участием в процессе нескольких фаз и
присутствием химического превращения. '
В связи с этим очевидна необходимость разработки на основе сопряженного физического и математического моделирования расчетного комплекса, позволяющего определять технологические характеристики промшялеішнх аппаратов.
Работа выполнялась в рамках следующих общегосударственных программ:
1. Минвуз СССР, программа " Теоретические основы
химической технологии и новые принципы управления
химическими процессами", раздел " Разработка теоретических
основ, методов моделирования, технологии и аппаратурного
оформления мембранной очистки промышленных стоков",
1986 - 1990 года.
2. Координационный план Российской АН по проблеме
"Теоретические основы химической технологии" 2.27.2.7.25-
"Разработка методов оптимального проектирования промышленных
аппаратов на основе сопряженного ізического и
математического моделирования".
Цель работы. Моделирование процессов разделения газовых смесей с использовашієм кидких мембран в трехфазном
о.'іроот.'зиюм слое.
Научная новизна. Разработана модель процессаj разделения газовой смеси с использованием жидких мембран в трехфазном барботажном слое с учетом структуры потоков ,j ускоряющего фактора и теплового эффекта химической реакции, j
В рамках сопряженного физического и математического моделирования предложены способы ' описания тепло -, массопереноса в трехфазном барботажном слое как без учета, так и с учетом воздействия изменения температуры. Получены и решены уравнения .модели..
Путем сравнения рассчитанных данных с полученными на лабораторном' стенде экспериментальными результатами по распределению индикатора в средах подтвервдена возможность использования диффузионной модели продольного перемешивания и граничных условий Данквертса для описания структуры потоков в аппарате с трехфазным барботакным слоем.
Практическая значимость. Разработанный на основе экспериментальных й~~ теоретических исследований комплекс позволяет определять основные технологические характеристики промышленных аппаратов для разделения широкого класса газовых смесей с. использованием жидких мембран в трехфазном барботажном. слое. 1При# этом учитываются структура потоков, ускоряющий фактор и тепловой эффект химической реакции. Полученные методики использованы для разработки процесса очистки. от фенола газовых выбросов конкретного химического производства.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.
Апробация работы. Основные положения работы
докладывались, обсуждались и опубликованы в материалах
следующих крупных научных форумов: '
_, I. 11-ой Минский международный форум по тепло
массообмену, 1992 г., Минск; '
2. Международная конференция по нетрадиционным и
'лазерным технологиям - "ALT-92", 1992 г., Москва;
3. Sg Менделеевский съезд по общей и прикладной химии
"Химические.проблемы экологии", 1993 г., Минск.
Результаты работы также обсуждались на Международной - 4 -
школе - семинаре "Реофизика и теплофизика неравновесных систем : РВО - 91я в Минске в 1991 г.. на отчетных научно-технических конференциях Казанского государственного технологического университета в 1990, 1993» и 1994 годах.
Структура, и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения» списка литературы»содержа-щего 85 наименований, и приложений. Содержание работы изложено на 95 страницах, включая 4 таблицы и 14 рисунков.