close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

599

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На правах рукописи
Балыбердин Алексей Сергеевич
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ АБСОРБЦИИ СМЕСИ АММИАКА И ДИОКСИДА
УГЛЕРОДА ПОСЛЕ КОЛОНН ДИСТИЛЛЯЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ
КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ
05.17.01 – Технология неорганических веществ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Казань, 2008 г
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего
профессионального образования «Казанский государственный технологический
университет».
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
Махоткин Алексей Феофилактович
Официальные оппоненты:
доктор химических наук, профессор
Хуснутдинов Валерий Алтынбаевич
кандидат технических наук,
Реут Валерий Иванович
Ведущая организация: ОАО «Березниковский содовый завод» г. Березники
Защита диссертации состоится « »
2008 г. в
часов на заседании диссертационного совета Д. 212.080.10 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул., К. Маркса, 68 (зал ученого
совета, А-330).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технологического университета и на сайте www.kstu.ru
Автореферат разослан «_____»_______________2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат химических наук,
доцент
Ж. В. Межевич
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Общая характеристика диссертационной работы.1
Актуальность работы. 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 оборудования. Последнее достигалось преимущественно за счет
увеличения габаритов аппаратов, поскольку они оснащены контактными устройствами, в которых рабочие скорости контактирующих фаз невелики. При ограничении диаметра аппаратов дальнейшее увеличение мощности производства в таких условиях возможно только за счет увеличения числа известных тяжелых, дорогих и крупногабаритных аппаратов. Актуальность проблемы интенсификации
производства кальцинированной соды требует разработки способов ускорения
химических реакций, способов интенсификации тепло-массообмена и разработки
на этой основе принципиально новых высокопроизводительных, компактных аппаратов.
Целью работы является. Разработка научно-технических основ эффективного способа и аппарата для интенсификации абсорбции смеси аммиака и углекислого газа после колонн дистилляции в производстве кальцинированной соды.
Научная новизна.
• Впервые раскрыты закономерности кинетики абсорбции углекислого газа
щелочным раствором в кинетической и диффузионной области. Скорость
абсорбции углекислого газа, как в диффузионной, так и в кинетической области описывается уравнением первого порядка по CO2 . Переход процесса
из диффузионной области в кинетическую происходит при недостатке щелочного компонента в растворе. Определена величина энергии активации
процессов. Научные основы интенсификации процесса абсорбции смеси
аммиака и углекислого газа базируются на: уменьшении температуры аммонизированного рассола на первой ступени контакта фаз (по ходу газа),
увеличении плотности орошения аппарата (за счет циркуляции охлаждающей жидкости) и организации взаимодействия фаз в вихревых устройствах
специальной конструкции. На основе экспериментального исследования нового аппарата выполнено обобщение закономерностей: массообмена, теплообмена и гидродинамики.
Практическая значимость. Разработанный способ, новый аппарат и высокоэффективная промышленная установка для интенсификации абсорбции смеси
аммиака и диоксида углерода после колонн дистилляции приняты к внедрению в
производстве кальцинированной соды на ОАО «Березниковский содовый завод»
г. Березники. Разработанный промышленный аппарат в настоящее время изготовлен машиностроительным предприятием ООО «УЗХНО» г. Озерск. Разработан
эффективный вихревой аппарат для санитарной очистки газовых выбросов, который внедрен в производство на ОАО «Сода» г. Красноперекопск. Кроме того новые аппараты и эффективный способ взаимодействия фаз нашли применение в
1
Выражаю благодарность кандидату технических наук, доценту Петрову Владимиру Ивановичу
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
других отраслях промышленности. В приложении к диссертации представлены
соответствующие акты внедрения в производство: нового способа интенсификации получения экстракционной фосфорной кислоты из смеси фосфоритной муки
и апатита в ООО «ПГ «Фосфорит» г. Кингисепп, нового аппарата очистки дымовых газов после термического обезвреживания сточных вод в ОАО «Химпром» г.
Новочебоксарск, нового аппарата очистки газовых выбросов от пыли в ООО
«КЗССМ» г. Казань.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались 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 научнотехнической конференции «Автоматика и электронное приборостроение», Казань
– 2001 г., Междунар. научно-технич. и метод. конференция «Современные проблемы технической химии», Казань – 2004 - 2007, VI Международный симпозиум
«Ресурсоэффективность и энергосбережение», Казань – 2006, Научных сессиях
КГТУ, Казань – 2001 –2007 гг.,
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 научных
трудов, в том числе получен патент РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы, включающего
169 наименований и приложений. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, включая 83 рисунка и 1 таблицу.
Содержание работы
В первой главе выполнен анализ действующих технологий производства
кальцинированной соды и анализ физико-химических основ процесса абсорбции
газов после колонн дистилляции. Показано, что из-за интенсивного выделения тепла при абсорбции смеси аммиака и углекислого газа необходимо изменение технологической схемы абсорбции и принципа работы абсорбера. Для интенсификации процесса абсорбции научно обоснован нисходящий способ взаимодействия
фаз в абсорбере и применение вихревых устройств.
Во второй главе рассмотрены пути дальнейшей интенсификации тепломассообмена в новом аппарате. Научно обоснована необходимость интенсивной циркуляции аммонизированного рассола через выносной теплообменник. Выполнено
сравнение и обобщение эффективности различных аппаратов.
В третьей главе выполнено экспериментальное исследование закономерностей кинетики абсорбции углекислого газа щелочными растворами. Анализ концентрации углекислого газа осуществлялся на интерферометре Релея. Исследование кинетики процесса абсорбции проводилось на модели барботажного аппарата
периодического действия по жидкой фазе и с проточной газовой фазой. Результаты эксперимента представлены на (рис. 1, 2, 3). Из кривых рис. 1, 2, 3 видно, что в
начальный период абсорбции скорость поглощения углекислого газа не зависит
от концентрации щелочи из-за избытка щелочи в растворе.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
0.014
0.0011
Скорость поглощения СО2 , моль/мин
Скорость поглощения СО2 , моль/мин
0.0012
3
2
0.001
0.0009
1
0.0008
0.0007
0.012
3
2
0.01
0.008
1
0.006
0.004
0.002
0
4
8
12
время, мин
16
20
0
Рис. 1. Зависимость скорости абсорбции CO2
раствором NaOH от времени при
CO2 – 1,96 % об. NaOH – 80 г л
1 – 25 0 C , 2 – 40 0 C , 3 – 60 0 C
4
8
12
время, мин
16
20
Рис. 2 Зависимость скорости абсорбции CO2
раствором NaOH от времени при
CO2 – 22 % об. NaOH – 80 г л
1 – 25 0 C , 2 – 40 0 C , 3 – 60 0 C
0.05
Скорость поглощения СО2 , моль/мин
3
0.04
2
0.03
1
0.02
0.01
0
0
4
8
12
время, мин
16
20
Рис. 3 Зависимость скорости абсорбции CO2
раствором NaOH от времени при
CO2 – 67,4 % об. NaOH – 80 г л
1 – 25 0 C , 2 – 40 0 C , 3 – 60 0 C
Рис. 4 Зависимость скорости абсорбции CO2
раствором NaOH от концентрации CO2 при
температуре 25 0 C и разной концентрации
щелочи
Зависимость скорости абсорбции углекислого газа описывается уравнением
первого порядка по CO2 :
WCO2 = k ⋅ PCO2
где k – константа скорости процесса.
Это подтверждается прямолинейными зависимостями, представленными на
(рис. 5, рис. 6).
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
0.01
3
2
0.01
dCO2 /dτ , моль/(л*с)
dCO2 /dτ , моль/(л*с)
0.1
1
0.001
1
2
0.001
0.0001
0.0001
0.001
0.01
0.1
0.0001
СО2 , моль/л
0.01
0.1
СО2 , моль/л
Рис. 5 Зависимость начальной скорости абсорбции CO2 раствором NaOH от концентрации CO2 в газе при разной температуре
Рис. 6 Зависимость скорости абсорбции CO2
раствором NaOH от концентрации CO2 в газе
после 20 минут абсорбции при различной температуре 1 – 40 0 C , 2 – 60 0 C
1 – 25 0 C , 2 – 40 0 C , 3 – 60 0 C
-0.8
-0.3
-0.35
-0.9
-0.4
lg k
lg k
-1
-0.45
-1.1
-0.5
-1.2
-0.55
-1.3
-0.6
0.003
0.0031
0.0032
1/T
0.0033
0.003
0.0034
0.00304
0.00308
0.00312
0.00316
0.0032
1/T
Рис. 8 Зависимость константы скорости процесса абсорбции CO2 раствором NaOH от
температуры после 20 минут эксперимента
Рис. 7 Зависимость константы скорости процесса абсорбции CO2 раствором NaOH от
температуры в начальный период
Зависимость константы скорости процесса от температуры имеет вид уравнения Аррениуса:
649,3
lg k = 1,6 −
T
Величина энергии активации процесса составляет:
E = 12,5 кДж моль
Указанная величина энергии активации – 12,5 кДж моль показывает, что лимитирующей стадией процесса абсорбции углекислого газа в начальный период является диффузия на границе раздела фаз.
Однако, температурная зависимость константы скорости процесса после 20
минут абсорбции, когда концентрация щелочи мала, резко изменяется и описывается другим уравнением:
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2102
T
Величина энергия активации процесса абсорбции CO2 в этих условиях увеличивается в несколько раз.
E = 40,25 кДж моль
Полученное значение энергии активации говорит о том, что при уменьшении
концентрации щелочи в растворе процесс абсорбции CO2 переходит из диффузионной области в кинетическую область. В кинетической области лимитирующей
стадией абсорбции CO2 является химическая реакция в жидкой фазе.
lg k = 5,45 −
0.1
W, моль/мин
W, моль/мин
0.1
0.01
0.01
0.1
1
V, м/с
10
0.001
0.1
Рис. 9 Зависимость скорости абсорбции CO2
раствором NaOH от скорости газа на модели
пленочной колонны. Концентрация CO2 в газе
на входе 50 %; концентрация NaOH 5 % мас.;
плотность орошения 0,3 м3 м 2 ч
1
L, м3/м2ч
Рис. 10 Зависимость скорости абсорбции CO2
раствором NaOH от плотности орошения на
модели пленочной колонны. Скорость газа 14
л мин ; концентрация NaOH 5 % мас.; концентрация в газе на входе CO2 50 %
Для определения влияния скорости газа и плотности орошения в диффузионной области процесса эксперименты проводились на модели пленочной колонны.
Полученные экспериментальные данные представлены на (рис. 9, рис. 10). На модели пленочной колонны скорость абсорбции углекислого газа щелочным раствором существенно зависит от плотности орошения и менее значительно от скорости газа. Графические зависимости аппроксимируются следующими уравнениями:
от скорости газа:
WCO2 = B ⋅ V 0,114
где V – скорость газа, м с
от плотности орошения:
WCO2 = C ⋅ L0,625
где L – плотность орошения, м3 м 2 ч
В этой связи можно утверждать, что при избытке щелочного компонента в
растворе процесс абсорбции углекислого газа протекает в диффузионной области.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Поэтому скорость массообменного процесса пропорциональна произведению величины коэффициента массопередачи, площади поверхности контакта фаз и движущей силы процесса. Для интенсификации процесса абсорбции CO2 необходимо использовать аппараты, обеспечивающие одновременно высокое значение величины как коэффициента массопередачи, так и величины площади поверхности
контакта фаз.
Исследование показало, что при изменении концентрации компонентов в
растворе механизм процесса абсорбции углекислого газа изменяется. Процесс из
диффузионной области переходит в кинетическую область. В кинетической области на скорость процесса абсорбции углекислого газа в промышленном аппарате будет существенно влиять температура, которая должна быть оптимальной.
Для управления в промышленных условиях температурой раствора в аппарате нужен выносной теплообменник с интенсивной циркуляцией жидкости с помощью насоса. Расход циркулирующей жидкости при этом должен превышать
расход жидкости по материальному балансу минимум в 2-3 раза. Все это приводит к необходимости создания нового аппарата абсорбции газов.
Перечисленным требованиям удовлетворяют вихревые контактные устройства, обеспечивающие интенсивный гидродинамический режим взаимодействия фаз
в широком диапазоне изменения расхода газа и жидкости. Для создания эффективного абсорбера предлагаются вихревые контактные устройства с нисходящим
способом взаимодействия фаз, которые обеспечивают большую пропускную способность аппарата, как по расходу жидкой фазы, так и по расходу газовой фазы.
Кроме того, нисходящий способ контактирования фаз обеспечивает минимальное
гидравлическое сопротивление аппарата (см. линию 2 рис. 11).
10000
Рис. 11 Сравнение величины гидравлического
сопротивления различных контактных устройств.
1 –сухое ВКУ; 2 –ВКУ с нисходящим
способом взаимодействия фаз при L = 6 м3 ч ;
3 –ВКУ с восходящим способом взаимодействия фаз при L = 6 м3 ч ; 4 – Известное
контактное устройство с дырчатыми тарелками при L = 6 м3 ч
4
∆Р, Па
3
1
1000
2
100
10
100
W, м /с
Исследование, эффективности вихревых устройств в лабораторных условиях
в диапазоне по расходу газа 200-1300 м3/ч, расходу жидкости 0,25-6,0 м3/ч показало (рис. 11), что гидравлическое сопротивление новой конструкции контактного
устройства при величине L G = 30 кг кг и рабочей скорости в завихрителе 10
м с в шесть раза меньше, чем гидравлическое сопротивление тарелки дырчатого
типа при этой же скорости газа и нагрузке аппарата по L G = 15 кг кг . Зависимость гидравлического сопротивления вихревого устройства (см рис. 11)от скорости газа описывается уравнениями:
для сухого контактного устройства:
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
∆P = 1,5W 2
для орошаемого контактного устройства:
∆P = 1,7W 2
где ∆P – гидравлическое сопротивление, вихревого контактного устройства, Па ;
W – скорость газа в завихрителе, м с .
Кроме того, в третьей главе представлены результаты экспериментального
исследования эффективности теплообмена в разработанных вихревых устройствах различной конструкции. Зависимость коэффициента теплоотдачи в общем виде описывается уравнением:
α = ALn
где α – коэффициент теплоотдачи, Вт м 2 гр ; L – расход жидкости, м3 ч .
Для ВКУ с рубашкой:
α = 4102,4L0,4
Для ВКУ с навитым патрубком:
α = 6242,24L0,56
Экспериментальное исследование массоотдачи в газовой фазе нового вихревого устройства проводилось методом адиабатического увлажнения воздуха парами воды.
10
0.1
β, 1/c
2
β, 1/с
2
1
1
1
0.01
0.001
0.1
10
0.1
100
W, м/с
Рис. 12 Зависимость объемного коэффициента массоотдачи в газовой фазе в
вихревом устройстве от скорости газа
при L = 0,5 м3 ч
1 – ВКУ с контактным патрубком
2–ВКУ без контактного патрубка
1
L, м3/ч
10
Рис. 13 Зависимость коэффициента массоотдачи в
жидкой фазе от расхода жидкости для контактного
устройства без патрубка.
1 – Q = 270м3 ч ; 2 – Q = 390м3 ч
На рис. 12 показана зависимость коэффициента массоотдачи в газовой фазе в
ВКУ от скорости газа, которая описывается в общем виде уравнением:
β v = AW n Lm
где β v – объемный коэффициент массоотдачи, 1 c ; W – скорость газа в завихрителе, м с ; L – расход жидкости, м3 с .
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Получено уравнение зависимости коэффициента массоотдачи для ВКУ с контактным патрубком:
β v = 0,038W 1,03 L0,2
Соответственно для ВКУ без контактного патрубка:
β v = 0,0107W 1,56 L0,04
Экспериментальное исследование массоотдачи в жидкой фазе проводилось
методом Винклера. На рис. 13 показана зависимость коэффициента массоотдачи в
жидкости от расхода жидкости, которая описывается уравнением:
β Ж = 6,76 ⋅ 10−4 ⋅ W 0,73 ⋅ L0,7
где W – скорость газа в завихрителе, м с ; L – расход жидкости, м3 ч .
В четвертой главе выполнена разработка новой промышленной технологической схемы абсорбции смеси аммиака и углекислого газа после колонн дистилляции. Технологическая схема показана на рис. 14. Известно, что в действующем
аппарате на первой по ходу газового потока ступени образуется локальный перегрев аммонизированного рассола. Последнее приводит к резкому уменьшению
движущей силы абсорбции аммиака. Нисходящий прямоток и вихревые устройства в новом аппарате обеспечивают не только ликвидацию локальных перегревов
жидкости, но надежное контактирование фаз. Повышенная надежность контактирования достигается не только за счет вихревого движения фаз внутри вихревых
устройств, но и за счет пронизывания газового потока через падающий кольцевой
слой жидкости между вихревыми устройствами.
Газ в ПГАБ
Рассол из ПГАБ,
ПГКЛ-2 и ПВФЛ
Газ ХДГС
Газ ХДГС
АБ-1
Подпитка свежим
рассолом
АБ-2
Вода
Вода вых
Вода вых
Вода вых
Вода вых
ХГДС
Сборник
Газ КДС
Циркуляционная емкость
Рассол
в САР
ХЖАБ
Рис. 14 Промышленная технологическая схема
интенсификации абсорбции смеси аммиака и
диоксида углерода после колонн дистилляции с
применением вихревого абсорбера.
10
Рис. 15 Схема промышленного вихревого абсорбера
1 – первая ступень, 2 – вторая ступень, 3 –
вихревое контактное устройство, 4 – днище, 5
– люк-лаз, 6, 7, 8 – газоход, 9 – тарелка, 10, 11
– коллектор, 12 – патрубок выхода жидкости
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В предложенной схеме один высокопроизводительный вихревой абсорбер заменяет две действующие колонны абсорбции газов. Вихревой абсорбер состоит из
двух ступеней установленных друг над другом. На каждой ступени установлены
по два вихревых контактных устройства. В верхнюю часть вихревого абсорбера
тангенциально подается газ из двух колонн дистилляции. Одновременно, в верхнюю часть аппарата поступает охлажденный циркулирующий аммонизированный
рассол. Газ и жидкость двигаются вниз, многократно контактируя в вихревых
устройствах в нисходящем прямотоке. Внизу вихревого абсорбера газовый поток
выходит из аппарата и направляется в колонну абсорбции газов, которая по конструкции тождественна действующей колонне.
Газ в ПГСП
ПГАБ
Рассол из
ПВФЛ
и ПГКЛ-2
Газ из КДС
Брызголовушка
Брызголовушка
ВАБ
ВАБ
ВАБ
Вода вых
Вода вых
Вода
Вода вых
Вода вых
Вода вых
Вода вых
Вода
Вода вых
Рассол из
ПВФЛ
Вода вых
Вода вых
Вода вых
Вода
Вода вых
Вода вых
Рассол
в САР
Рис. 16 Схема вихревой высокопроизводительной технологии абсорбции аммиака и диоксида
углерода после колонн дистилляции в производстве кальцинированной соды с полным высвобождением действующих холодильников газа дистилляции и действующих колонных аппаратов абсорбции аммиака
На рис. 16 представлена схема перспективной новой технологии абсорбции
аммиака и углекислого газа в более компактных аппаратах, предназначенных для
создания новых производств без строительства высокого здания. Разработанная
технология абсорбции газов после колонн дистилляции состоит из компактных
вихревых абсорберов с нисходящим способом взаимодействия фаз и вихревого
промывателя газа абсорбции (ПГАБ). Для каждого вихревого абсорбера предусмотрен: насос и холодильник для охлаждения циркуляционного рассола. Новая
технология позволяет полностью высвободить все действующие колонные аппа11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
раты абсорбции газов после колонны дистилляции и расположить их на открытой
площадке.
Вихревой промыватель газа абсорбции (ПГАБ) отличается от вихревых абсорберов установленных на начальной стадии абсорбции, конструкцией, количеством и размерами вихревых контактных устройств. ПГАБ представляет собой
противоточный многоступенчатый абсорбер. Последнее по ходу газа вихревое
контактное устройство является брызголовушкой. В аппарате предусмотрена подача рассола (из ПВФЛ и ПГКЛ-2) в каждое вихревое устройство отдельно. Кроме того предусмотрена возможность отключения промежуточных вихревых устройств и использования их в качестве промежуточных брызголовушек.
В четвертой главе диссертации так же предлагается использование вихревых
аппаратов для санитарной очистки отходящих газов. Разработанный аппарат санитарной очистки газов испытан на Крымском содовом заводе (г. Красноперекопск). Степень очистки отходящих газов от аммиака и сероводорода достигает
99% и более (рис. 17, рис. 18).
100
η, %
η,%
100
10
10
0
0
0.4
0.8
C, г/м3
1.2
1.6
0.1
0.2
Сг , г/м3
0.3
0.4
Рис. 18 Зависимость степени газоочистки от
концентрации H 2 S в газе.
Рис. 17 Зависимость степени газоочистки от
концентрации аммиака в газе
Известно, что промышленные испытания 4-х ступенчатого вихревого абсорбера проведенные в условиях ОАО «Сода» (г. Стерлитамак) показали степень абсорбции аммиака достигающую 99, 9%. Кроме того, внедрение компактного вихревого абсорбера для абсорбции SO3 в производстве серной кислоты позволило
обеспечить производительность по расходу газа до 180 тыс. м3/ч при диаметре
вихревого абсорбера 3,5 м. При этом расход циркулирующей жидкости через вихревой абсорбер составил 2000 м3/ч.
Новые конструкции абсорберов позволяют создавать компактное оборудование и новые технологии повышенной единичной мощности. Разработанный способ интенсификации процесса абсорбции смеси углекислого газа и аммиака после
колонн дистилляции не имеет аналогов в отечественной и зарубежной практике.
Основные выводы.
• Впервые раскрыты закономерности кинетики абсорбции углекислого газа
щелочным раствором в кинетической и диффузионной области. Скорость
абсорбции углекислого газа, как в диффузионной, так и в кинетической области описывается уравнением первого порядка по CO2 . Переход процесса
из диффузионной области в кинетическую происходит при недостатке ще12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лочного компонента в растворе. Определена величина энергии активации
процессов. Научные основы нового способа интенсификации процесса абсорбции смеси аммиака и углекислого газа базируются на: уменьшении
температуры аммонизированного рассола на первой ступени контакта фаз
(по ходу газа), увеличении плотности орошения аппарата (за счет циркуляции охлаждающей жидкости) и организации взаимодействия фаз в вихревых устройствах специальной конструкции. На основе экспериментального
исследования вихревых устройств выполнено обобщение закономерностей:
массообмена, теплообмена и гидродинамики.
• Разработанный способ, новый аппарат и высокоэффективная промышленная установка для интенсификации абсорбции смеси аммиака и диоксида
углерода после колонн дистилляции приняты к внедрению в производстве
кальцинированной соды на ОАО «Березниковский содовый завод» г. Березники.
• Промышленные испытания, проведенные в других отраслях химической
промышленности, подтвердили высокую эффективность нового подхода
для интенсификации физико-химических процессов и высокую эффективность новых аппаратов.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах
1. Пат. 2232043 Российская Федерация, МПК7 B 01 D 3/26, 3/30. Вихревой многоступенчатый тепломассообменный аппарат. /Петров В. И., Балыбердин А. С.,
Замдиханов И. М., Петров А. В., Махоткин И. А, бюллетень изобретений, 2004,
№ 19.
2. Балыбердин А. С. О значимости брызгоуноса в теплоомассобменных процессах и аппаратах очистки отходящих газов./А. С. Балыбердин В. И. Петров, К.
И. Трандафил и др.// Международная методическая конференция«Экология –
образование, наука и промышленность». Сб. докладов. Белгород, 2002, с.213216.
3. Балыбердин А. С. Интенсификация абсорбции оксидов азота/А. С. Балыбердин
В. И. Петров, А. Ф. Махоткин и др. // Вторая международная научнопрактическая конференция. «Экология: Образование, наука промышленность и
здоровье». Вестник БГТУ, № 8, 2004 г., с. 140-142.
4. Балыбердин А. С. Интенсификация процессов абсорбции легко растворимых
газов. А. С. Балыбердин В. И. Петров, И. А. Махоткин и др. // Вторая международная научно-практическая конференция. «Экология: Образование, наука
промышленность и здоровье». Вестник БГТУ, № 8, 2004 г., с. 142-143.
5. Балыбердин А. С. Разработка вихревого аппарата для абсорбционного процесса с большим тепловым эффектом химической реакции./ А. С. Балыбердин В.
И. Петров, Ш. Г. Ильясов и др.// Юбилейная научно-техническая конференция
«Автоматика и электронное приборостроение», Сб. докладов, КГТУ, Казань,
2001г. с.126-127.
6. Балыбердин А. С. Применение интерферометра Релея для измерения эффективности работы промышленных массообменных аппаратов./ А. С. Балыбер13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дин, В. Б. Репин и др.// Сборник материалов XVI Всероссийской межвузовской
научно-технической конференции./ МВАУ (филиал г. Казань), Казань, 2004, с.
155-156.
7. Балыбердин А. С. Исследование процесса абсорбции отходящих фторсодержащих газов для решения проблем экологии производства экстракционной
фосфорной кислоты./ А. С. Балыбердин, Р. А. Валиев, Ю. Н. Сахаров и др. –
Ученые записки КГАВМ, т. 190. – Казань: КГАВМ, 2006. – с. 3 – 13
8. Балыбердин А. С. Разработка и исследование вихревых контактных устройств
с активным теплообменом в зоне контакта фаз./ А. С. Балыбердин, В. И. Петров, И. А. Махоткин // Вестник Казанского технологического университета. №
5. – Казань: КГТУ, 2006. – с. 52 – 56
9. Балыбердин А. С. Минимизация межтарельчатого уноса жидкой фазы для создания промышленных многоступенчатых абсорберов. /А. С. Балыбердин, В. И.
Петров, И. А. Махоткин и др. // Вестник Казанского технологического университета. № 6. – Казань: КГТУ, 2006. – с. 109 – 113.
10.Балыбердин А. С. О важнейших научно-технических достижениях кафедры
«Оборудования химических заводов» на подходах для комплексного решения
сложной и актуальной научно-технической проблемы эффективной очистки
газовых выбросов современного мощного производства кальцинированной соды, теплоэлектростанций, химических предприятий и предприятий строительной промышленности. /А. С. Балыбердин, А. В. Голягин, И. А. Махоткин и
др.// Международная научно-техническая и методическая конференция «Современные проблемы технической химии» Материалы докладов. – Казань,
КГТУ, 2006. – с. 610-617
11.Балыбердин А. С. Анализ конструкций вихревых контактных устройств для
интенсификации тепломассообменных, физико-химических процессов/А. С.
Балыбердин, В. И. Петров, И. А. Махоткин и др. // Международная научнотехническая и методическая конференция «Современные проблемы технической химии» Материалы докладов. – Казань, КГТУ, 2004. – с. 425-431
12.Балыбердин А. С. Анализ снижения энергетических затрат при разработке
вихревых аппаратов для проведения физико-химических процессов/А. С. Балыбердин, В. И. Петров, И. А. Махоткин и др. // VI Международный симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение», Казань, 2006.- С.193-196
13.Балыбердин А. С. Способ увеличения удерживающей способности вихревых
контактных устройств по жидкой фазе/ А. С. Балыбердин, В. И. Петров, И. А.
Махоткин // Вестник Казанского технологического университета. № 1. – Казань: КГТУ, 2007. – с. 46 – 49
14.Балыбердин А. С. Кинетика хемосорбции диоксида углерода щелочными растворами в диффузионной и кинетической области/А. С. Балыбердин, В. Б. Репин, А. Ф. Махоткин и др. // Международная научно-техническая и методическая конференция «Современные проблемы технической химии» Материалы
докладов. – Казань, КГТУ, 2007. – с. 193-197
14
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
772 Кб
Теги
599
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа