Розробка і дослідження малогабаритних апаратів для процесів ректифікації

Abstract

Дисертацію присвячено питанням розробки і дослідження роторного ректифікаційного апарату (РРА) для поділу бінарних та псевдобінарних сумішей. На основі досліджень гідродинамічних закономірностей визначені граничні та робочі режими роботи апарату, встановлена їх залежність від геометричних характеристик. Розроблена математична модель руху рідкої фази через шар насадки в контактному пристрою. Отримані залежності для визначення основних гідродинамічних і массообмінних характеристик РРА. Результати роботи знайшли промислове впровадження при проектуванні дослідно-промислового зразка установки для разгонки ефіро-альдегідноі фракції. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3520

Диссертация посвящена вопросам разработки и исследования роторных ректификационных аппаратов (РРА) для разделения бинарных и псевдобинарных смесей. Детальные исследования процессов массообмена и гидродинамики двухфазных потоков в роторных ректификационных аппаратах с перфорированным ротором проведенные соискателем, позволили выполнить инженерные расчеты конструкции РРА, испытать его работу в производственных условиях и сделать выводы о целесообразности внедрения разработанной конструкции в производство для разделения углеводородного сырья. Анализ работы и основных характеристик роторного ректификационного оборудования показал, что применительно к процессам тонкого разделения небольших объемов бинарных и псевдобинарных смесей наиболее пригодными являются роторные ректификационные аппараты с перфорированным ротором, внутри которого расположено контактное устройство. Изучение гидродинамической обстановки показало, что на основные гидродинамические характеристики аппарата существенное влияние оказывает действие центробежного поля. Центробежное поле способствует организации устойчивых гидродинамических режимов работы аппарата и увеличению площади поверхности контакта фаз. Определены режимы работы аппарата. Наиболее эффективным является режим, при котором частота вращения ротора превышает предельную, определяемую из условий захлебывания, более чем в пять раз. Разработана математическая модель движения жидкости в контактном устройстве РРА. На основе подобного преобразования дифференциальных уравнений движения жидкости получены два безразмерных критерия. Предложен инженерный метод расчета гидравлического сопротивления РРА с учѐтом вращения ротора и плотности орошения контактного устройства, целесообразность которого подтверждена экспериментально. Математическая модель распределения жидкой фазы в контактном устройстве разработана исходя из допущения, что плѐнка имеет два слоя: статический и динамический. Получено соотношение для расчета удерживающей способности насадки и расчета толщины пленки в контактном устройстве. Соискателем детально исследована кинетика массопереноса и получены значения коэффициентов массоотдачи в паровой фазе в неадиабатических условиях. Показано, что понижение температуры флегмы приводит к интенсификации процесса разделения в РРА. Выявлена зависимость коэффициента массоотдачи от режимных параметров. Предложено соотношение для их расчета. Исследована эффективность массообмена в РРА при использовании контактных устройств из бисера и сетки. Показано, что большая эффективность достигается при применении пакета регулярной насадки, изготовленной из металлической сетки, свернутой в рулон. Результаты проведенных исследований были использованы при проектировании опытно-промышленной установки для разгонки эфиро-альдегидной фракции на Будыльском спиртзаводе. Испытания опытно-промышленного аппарата показали высокую эффективность и устойчивую работу при длительной эксплуатации. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3520

Thesis devoted by questionable in a devolopment and investigation of the rotor rectifying apparatus (RRA), for separation bisteam and pseudobisteam mixes. On the basis of investigation hydrodynamics regularity works apparatues, by definite in limiting and operating condition works of the apparatus, set up their depending on geometrical performance of the contacting arrangement. Developed mathematical model motion in liquid phases through layer of nozzle in contacting arrangement. Received dependence for definition of the basic hydrodynamics’s and masstransfer’s characteristics RRA. By the results of work’s find out industrial use in the designing of experimental industrial model plant for distillation on the ether-aldehyde fraction’s. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3520