автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Абсорбция газов в аппаратах с волокнистой насадкой

4855217

ГРИБКОВА ЕВГЕНИЯ ВАЛЕРЬЕВНА

АБСОРБЦИЯ ГАЗОВ В АППАРАТАХ С ВОЛОКНИСТОЙ НАСАДКОЙ

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-6 ОКТ 2011

Москва-2011

4855217

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательно учреждении высшего профессионального образования «Московский государственны университет инженерной экологии» (ФГБ ОУ ВПО МГУИЭ).

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Вальдберг Арнольд Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Лагуткин Михаил Георгиевич

доктор технических наук, профессор

Лыков Олег Петрович

Ведущая организация

ОАО «Гипро газоочистка»

Защита состоится « 20 » октября 2011 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.145.01 в Московском государственном университете инженерной экологии (МГУИЭ) по адресу: 105066, Москва, ул. Старая Басманная, 21/4, аудитория имени Л. А! Костандова (Л-207).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета инженерной экологии.

Автореферат разослан ч^9у> сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

С.А. Трифонов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из последствий техногенного влияния на окружающую среду в настоящее время является заметное ухудшение состояния атмосферного воздуха. К основным источникам загрязнения атмосферы относятся промышленные предприятия, транспорт, тепловые электростанции и т.п. Каждый из этих источников связан с выделением большого количества специфических токсичных веществ, различающихся как по фазовому, так и по химическому составу. Учитывая изложенное, защита атмосферного воздуха от загрязнений промышленными и аспирационными выбросами продолжает оставаться одной из главных проблем современности.

В области защиты атмосферного воздуха основное внимание уделяется разработке и внедрению установок по очистке отходящих газов от взвешенных частиц и газообразных компонентов. Для реализации процессов очистки газов от выше перечисленных компонентов используются различные виды оборудования, каждый из которых, как правило, применяется для улавливания определенного вида загрязнения. Одной из задач современного общества является разработка и внедрение в промышленных масштабах аппаратов комплексной очистки, которые бы обеспечивали улавливание многофазных многокомпонентных загрязнений.

Волокнистые фильтры-туманоуловители получили широкое применение при очистке газов от жидких взвешенных частиц (капель туманов) в производствах серной и фосфорной кислот, гальванических производствах и др. Вопрос эффективного улавливания аэрозолей однозначно решается применением таких аппаратов, однако, промышленная практика показывает, что при орошении фильтра соответственно подобранным абсорбентом наряду с улавливанием капель туманов, они достаточно эффективно способствуют абсорбции газообразных компонентов, содержащихся в отходящих газах, но теоретические и практические возможности протекания подобного процесса мало изучены и требуют дополнительного рассмотрения.

Таким образом, разработка методов инженерного расчета и перспективных конструкций волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей, а также внедрение их в промышленную практику, представляется весьма актуальным для дальнейшего развития техники газоочистки.

Цель работы - исследование особенностей гидродинамики волокнистых фильтров-туманоуловителей и основных характеристик массообменного процесса в случае орошения фильтра соответственно подобранным абсорбентом; получение расчетных зависимостей для определения гидравлического сопротивления волокнистых фильтров-туманоуловителей и характеристик массообменного процесса; разработка алгоритма и методики расчета волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

Научная новизна работы:

1. Показано, что наряду с улавливанием капель туманов, волокнистые фильтры-туманоуловители достаточно эффективно способствуют абсорбции газообразных примесей, содержащихся в отходящих газах, за счет орошения фильтра соответственно подобранным абсорбентом.

2. Обобщены литературные данные по аэродинамике различных видов волокнистых насадок и предложены зависимости для инженерного расчета гидравлического сопротивления волокнистых фильтров-туманоуловителей при орошении фильтра соответственно подобранным абсорбентом в условиях автомодельного режима, характерного для их работы.

3. Получены эмпирические зависимости для расчета объемных коэффициентов мае-соотдачи и высоты единицы переноса для плохо и хорошо растворимых газов, определены рациональные режимы работы волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей, при которых обеспечивается достижение максимальных значений коэффициентов абсорбции газов.

4. Разработана и защищена патентом насадка из сетки трикотажного плетения (Пат. 2411079 РФ; опубл. 10.02.2011, Бюл. № 4), обладающая развитой удельной геометрической поверхностью и сравнительно невысоким удельным гидрамическим сопротивлением.

Практическая значимость. Получены основные гидродинамические и массооб-менные характеристики волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

Предложен алгоритм и методика расчета волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

Полученные результаты использованы ОАО «НИИОГАЗ» (г. Москва) при реконструкции четырех установок очистки отходящих газов травильного и гальванического участков Московского монетного двора Гознака; ФГУП «СоюзпромНИИпроекг» (г. Москва) при проектировании установок для очистки газов, образующихся в процессах термического обезвреживания отходов производства и потребления; ООО «Иматек и К» (г. Минск, Республика Беларусь) при разработке и производстве фильтров для очистки вентиляционных выбросов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на: Научной конференции студентов и молодых ученых МГУИЭ, г. Москва, 21-24 апреля 2009 г.; I Международной конференции РХО им. Д.И. Менделеева «Ресурсо- и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности», г. Москва, 29 - 30 сентября 2009 г.; 15-ой Международной выставке химической промышленности и науки «Химия 2009», г. Москва, 28 сентября - 2 октября 2009 г.; Научной конференции студентов и молодых ученых МГУИЭ, г. Москва, 21-23 апреля 2010 г.; 19-ом Международном конгрессе проектирования химических процессов, г. Прага, Чехия, 28 августа - 1 сентября 2010 г.; П1 Международной межотраслевой конференции по вопросам газоочистки в энергетике, черной и цветной металлургии и цементной промышленности «Пылегазоочистка-2010», г. Москва, 28 - 29 сентября 2010 г.; Международном ИНТЕРНЕТ Форуме и 10-ом Международном симпозиуме молодых ученых, аспирантов и студентов «Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития», г. Москва, 30 ноября - 1 декабря 2010 г.; Научной конференции студентов и молодых ученых МГУИЭ, г. Москва, 19-22 апреля 2011 г.; 8-ой Международной конференции инженерной экологии, г. Вильнюс, Литва, 19-20 мая 2011 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ, из них: 7 статей в научно-технических журналах, в том числе 6 в изданиях, рекомендованных ВАК, 7 тезисов докладов, 1 описание патента и 1 учебное пособие, список которых приведен в конце автореферата.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований по гидродинамике и массообмену в волокнистых фильтрах-туманоуловителях, показывающие возможность одновременного улавливания капель туманов и абсорбции газообразных компонентов, содержащихся в отходящих газах, за счет орошения фильтра соответственно подобранным абсорбентом.

2. Зависимости для инженерного расчета гидравлического сопротивления волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей, в условиях автомодельного режима, характерного для их работы.

3. Эмпирические зависимости для расчета объемных коэффициентов массоотдачи и высоты единицы переноса для плохо и хорошо растворимых газов.

4. Алгоритм и методика расчета волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

Достоверность полученных результатов исследований подтверждена данными, полученными на опытных стендах МГУИЭ и аттестованной испытательной лаборатории ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Измерительные приборы для экспериментальных исследований были сертифицированы и аттестованы согласно требованиям ГОСТ и технических условий.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения и пяти глав, содержащих обзор литературы и постановку задачи исследования, описание экспериментальных установок и методик проведения экспериментов по гидродинамике и мас-сообмену, анализ и обработку результатов экспериментальных исследований и рекомендации по расчету волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 195 страниц, в том числе 177 страниц машинописного текста, 57 таблиц, 65 рисунков, список использованной литературы из 120 наименований и 5 приложений на 18 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, рассматриваемой в диссертации; сформулированы цели и основные задачи исследований, научная новизна работы; отмечены основные положения, выносимые на защиту; показаны практическая ценность результатов, полученных в процессе исследований, и формы их апробации; приведены сведения о публикациях автора и структуре работы.

В первой главе представлен анализ литературных данных, посвященный теоретическим и практическим аспектам применения насадочных аппаратов при абсорбции газовых компонентов и волокнистых фильтров-туманоуловителей при улавливании взвешенных частиц в технологических системах очистки газовых выбросов.

Приведены конструкции современных насадочных аппаратов и элементов насадок, дана их классификация, основные геометрические характеристики, достоинства и недостатки, направления развития и совершенствования. Рассмотрены основные методы расчета гидродинамических и массообменных характеристик насадочных аппаратов.

Дана классификация волокнистых фильтров-туманоуловителей и рассмотрены методы расчета их гидравлического сопротивления и эффективности каллеулавливания.

На основе проведенного анализа определены основные задачи исследования.

Во второй главе дано описание экспериментальной установки абсорбера с волокнистой насадкой производительностью 1000 м3/ч, разработанного на базе конструкции волокнистого фильтра-туманоуловителя, и методика проведения гидродинамических и массообменных испытаний.

Абсорбер представляет собой горизонтально расположенный аппарат квадратного сечения (0,45*0,45 м), в котором поперек газового потока установлено шесть кассет с насадкой, последняя из которых по направлению газа используется в качестве каплеулови-теля, предотвращающего унос абсорбента очищенным газом (рис. 1).

жиь

Рис. 1. Общий вид абсорбера с волокнистой насадкой: 1 - корпус; 2 - кассета; 3,4- крышка; 5 - форсунка горизонтального подвода жидкости; 6 - форсунки вертикального подвода жидкости

Рис. 2. Общий вид кассеты с металлической сеткой трикотажного плетения; 1 - каркас; 2 - сетка

В качестве насадки применены кассеты с металлической сеткой трикотажного плетения (рис. 2). Насадка имеет следующие основные геометрические характеристики: диаметр проволоки с1 - 0,3 мм; удельная геометрическая поверхность 50 - 212,6 м2/м3; по-розность в - 0,98 м3/м3; насыпная плотность р„ас - 121,7 кг/м3.

Гидродинамические и массообменные исследования проводились на системе «смесь воздуха с углекислым газом С02 - водный раствор соды №2С03» при температуре около 20°С в диапазоне скорости воздуха в свободном сечении аппарата иг от 0,14 до 1,37 м/с. Отрабатывались три способа подвода орошения: фронтальное (перед слоем насадки), поперечное (сверху насадки) и комплексное (фронтальное и поперечное - одновременно). Расход орошающей жидкости Уж при фронтальном орошении составлял от 0,1 до 2,0 м7ч, при поперечном - от 0,1 до 0,6 м3/ч в расчете на одну форсунку. Толщина слоя насадки Н изменялась от 0,26 до 0,65 м.

Экспериментальная установка оснащена приборами контроля и регулирования объемного расхода воздуха и орошающей жидкости через форсунки горизонтального и вер-тикшгьного подвода, абсолютного давления воздуха на входе в аппарат, гидравлического сопротивления аппарата, концентрации С02 на входе и выходе из аппарата, концентрации и рН орошающей жидкости, температуры газа и жидкости. Проведена оценка ошибки замеров.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований абсорбера с волокнистой насадкой.

В результате гидродинамических исследований определено гидравлическое сопротивление абсорбера Др (Па) при различных значениях скорости воздуха в свободном сечении аппарата и расхода орошающей жидкости (рис. 3).

Др.Па 250

200

150

100

50

0

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 иг,м/с Рис. 3. Зависимость гидравлического сопротивления абсорбера с волокнистой насадкой от скорости воздуха в свободном сечении аппарата и расхода орошающей жидкости (Я= 0,65 м): ♦ - абсорбер без насадки и без подачи орошения; □ - абсорбер с одной кассетой (каплеуловите-лем) без подачи орошения; А - абсорбер с кассетами и каплеуловителем без подачи орошения;

• - абсорбер с кассетами и каплеуловителем при фронтальном орошении (Уж=2,0 м3/ч);

х - абсорбер с кассетами и каплеуловителем при поперечном орошении (Уж-1,8 м3/ч);

О - абсорбер с кассетами и каплеуловителем при комплексном орошении (Кж-3,8 м3/ч)

При скорости воздуха в свободном сечении аппарата 1>г=0,14-1,37 м/с и расходе ! жидкости при комплексном орошении Кж=2,3-3,8 м3/ч удельное гидравлическое сопротивление абсорбера &р/Н составляет порядка 60-370 Па/м, при этом гидравлические потери на входе и выходе газового потока, а также сопротивление каплеуловителя. составляют не более 30%.

Насадка характеризуется невысоким удельным гидравлическим сопротивлением и значительно превосходит широко применяемые в настоящее время насадки в удельной поверхности при меньшей материалоемкости, а также, что немаловажно, в технологичности (простоте изготовления, удобстве монтажа и обслуживания). Например, в сравнении с металлическими кольцами Палля диаметром 25 мм насадка из металлической сетки трикотажного плетения обладает в 1,25 раз большей удельной поверхностью, в 1,1 раза большей порозностью, в 3,7 раза меньшей материалоемкостью и имеет в 1,2 раза меньшее удельное гидравлическое сопротивление.

В результате массообменных исследований определен объемный коэффициент абсорбции К'Ру [кмоль/(м3 с-Па)] при различных значениях скорости воздуха в свободном I сечении аппарата и расхода орошающей жидкости (рис. 4-5). В среднем для колец Раши-га и Палля коэффициент К 'р„ при абсорбции С02 карбонатно-бикарбонатными растворами достигает 1,11-10_7-2,78-10"' кмоль/(м3'С-Па) при скорости газа от 0,15 до 1,25 м/с и нагрузке по жидкости порядка 20 м3/(м2-ч). При использовании насадки из металлической сетки трикотажного плетения при скорости воздуха в свободном сечении аппарата иг=0,14-1,23 м/с и нагрузке по жидкости 18,8 м3/(м 'ч), соответствующей расходу жидкости при комплексном орошении Уж=3,8 м3/ч, коэффициент л „„ изменяется от 1,53- 1(Г7 до 4,72-10~7 кмоль/(м3 с-Па), что позволяет сделать вывод об интенсификации (в 1,4-1,7 раза) процесса массопередачи. Повышение коэффициента абсорбции обусловлено развитой удельной геометрической поверхностью насадки. Визуальные наблюдения течения жидкости в слое насадки, показали, что ячеистая структура насадки, образуемая петлями кулирной глади, позволяет получить расслоение жидкости на тонкие пленки при продуве газа и способствует постоянному их обновлению, что сильно интенсифицирует процесс.

К ру,

кмоль/(м3-с-Па) б'Ю"7 5-Ю"7 4-Ю'1 3-Ю'7 2-Ю"7 МО"' О

А ■—г

А г г? Г*

У/ л* ч

1 У

кмоль/(м' -сПа) 610"7 5-Ю"7

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 и,, м/с

Рис. 4. Зависимость объемного коэффициента абсорбции С02 раствором Ыа2С03 от скорости газа: ♦ - Гж=2,3 м3/ч; О - Рж=2,8 м5/ч; А - Уж=3,3 м3/ч; х - м3/ч

2,0 2,5 3,0 3,5 ^ м /ч

Рис. 5. Зависимость объемного коэффициента абсорбции ССь раствором Ка2СОз от расхода жидкости: ♦ - иг=0,14 м/с;

А -иг=0,27 м/с; * -иг=0,41 м/с; х - ог=0,55 м/с; ■ - иг=0,69 м/с; О -иг=0,82 м/с

Так как скорость протекания химической реакции между растворенным газом (С02) и активным компонентом водного раствора соды (Ыа2С03) лимитируется скоростью перехода С02 из газовой фазы в жидкую (скоростью растворения) и скоростью реакции гидролиза, то зависимость коэффициента К'ру от скорости газового потока носит экстремальный характер - проходит через максимум (см. рис. 4). Это объясняется тем, что с ростом скорости газового потока уменьшается время пребывания газа в контактной зоне аппарата, а также снижается парциальное давление С02 над жидкостью (и его растворимость) вследствие увеличения гидравлического сопротивления аппарата. Таким образом, можно говорить о рациональной скорости газа в абсорбере, которая составляет от 0,8 до 1,0 м/с. Установлено также что, коэффициент К возрастает с повышением расхода жидкости (см. рис. 5), что вызвано более интенсивным обновлением пленки жидкости в слое насадки.

В четвертой главе представлены анализ и обработка результатов экспериментальных исследований абсорбера с волокнистой насадкой; предложены алгоритм и методика расчета волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей; проведена оценка относительных энергозатрат на проведение массообмена в жидкой фазе в абсорберах с волокнистой насадкой.

Общее гидравлическое сопротивление абсорбера с волокнистой насадкой по аналогии с волокнистым фильтром-туманоуловителем при двухфазном потоке может быть рассчитано как сумма гидравлического сопротивления неорошаемой (сухой) насадки, гидравлического сопротивления, обусловленного подводом орошающей жидкости, и суммарных потерь гидравлического сопротивления на входе-выходе аппарата и в капле-уловителе:

АРобщ = ДРоух + 4>ж + ДРпот • (1)

* Коуль А,Л. Очистка газа / А.Л. Коуль, Ф.С. Ризенфельд. - М.: Недра, 1967. - 394 с.

40 30 20 10

11111111(11

■1

>

а * г м н ч • к

у { |

Г

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Яег

Рис. 6. Зависимость £оух от Яег: 1 - металлическая сетка трикотажного плетения (результаты исследований); 2 - гофрированная полипропиленовая сетка; 3, 4,5- сеточные пакеты из металлической проволоки; 6 - монель-металл; 7 - сетки пропиленовые; 8 - иглопробивной войлок из полипропиленовых волокон; 9 - сетки из лавсана: 10 - ПВ-5; 11 - Т-2

Величина гидравлического сопротивления неорошаемой (сухой) насадки определяется по формуле^:

и^ рг Н-сх

(2)

отражающей квадратичную зависимость гидравлического сопротивления сухого слоя волокнистой насадки от скорости газа, что характерно для турбулентного (скоростного) движения газового потока, а коэффициент гидравлического сопротивления ^ учитывает взаимное расположение волокон в слое.

Для расчета величины ^сух были использованы экспериментальные данные, полученные в результате гидродинамических испытаний абсорбера с волокнистой насадкой производительностью 1000 м3/ч. При определении гидравлического сопротивления сухого слоя насадки исключались гидравлические потери на входе и выходе газового потока, а также сопротивление каплеуловителя. Относительная погрешность коэффициента гидравлического сопротивления насадочного слоя сухого абсорбера £сух формируется из погрешностей измеряемых величин, входящих в формулу (2), и составляет 2,45%.

Известно, что коэффициент характеризующий гидравлическое сопротивление сухого слоя насадки, зависит от критерия Рейнольдса в газовой фазе

(3)

£|ДГ

лишь до определенного критического значения, после которого (с увеличением скорости газового потока) наступает автомодельный режим и коэффициент ^ сохраняет практически постоянное, независимое от критерия Рейнольдса значение.

Обработка экспериментальных данных, проведенная в виде зависимости ^ от критерия Рейнольдса в газовой фазе Яег, представлена на рис. 6. На рисунке также показаны значения величины ^ух, рассчитанные на основании литературных данных для различных видов волокнистых насадок.

Ке^'Р'

+ Вальдберг А.Ю, Образование туманов и каплеулавливание в системах очистки газов / А.Ю. Вальдберг, А.А. Мошкин, И.Г. Каменщиков. - М.: Изд. дом «Грааль», 2003. - 256 с.

Из рисунка видно, что при критерии Рейнольдса в газовой фазе Rer<15 не достигается автомодельного режима и коэффициент зависит от Rer. Очевидно, этот режим является переходным, т.е. промежуточным между ламинарным (характерен для низкоскоростных фильтров) и автомодельным (характерен для высокоскоростных фильтров).

В результате обработки экспериментальных данных по гидравлическому сопротивлению насадочного слоя сухого абсорбера для переходного режима установлена степенная зависимость, действительная при Rer<15:

£сух=158,12-Rer~1,46. (4)

Ошибка при расчете гидравлического сопротивления насадочного слоя сухого абсорбера по формуле (2) с учетом зависимости (4) не превышает ±12,9%.

Автомодельный режим достигается при критерии Рейнольдса в газовой фазе Rer>15, при котором величина коэффициента гидравлического сопротивления становится практически постоянной и в среднем составляет ^=2,92 (см. рис. 6). Согласно рисунку, значения ^сух, рассчитанные на основании литературных данных для различных видов волокнистых насадок, при Re,>10 располагаются в интервале от 3 до 6, а при Rer<10 возрастают и достаточно резко. Таким образом, критическое значение критерия Rer, соответствующее началу автомодельного режима для волокнистых насадок, при котором величина ^сух сохраняет практически постоянное значение, независимое от критерия Рейнольдса в газовой фазе, лежит в интервале 10<Rer<15. Следует иметь ввиду, что разброс значений ^ух, взятых из литературных данных, в сторону увеличения во многих случаях объясняется не учетом дополнительного увеличения гидравлического сопротивления за счет узлов ввода и отвода газового потока из насадочного аппарата.

Величину гидравлического сопротивления, обусловленного подводом орошающей жидкости, определяли как разность между общим гидравлическим сопротивлением орошаемого аппарата и общим гидравлическим сопротивлением сухого аппарата:

Арж=Аро5щ-Ар%щ. (5)

Для расчета гидравлического сопротивления, обусловленного подводом орошающей жидкости, бьио выбрано известное уравнение, предложенное Кафаровым В.В.':

(6)

2-ф -Е

В условиях автомодельного режима, характерного для работы волокнистых фильт-ров-туманоуловителей, величину Л=сж/ф2 можно представить в виде зависимости от параметра двухфазного потока:

A* fx

ш

(7)

Р*

Обработка экспериментальных данных, проведенная в виде зависимости А от (¿•/(^•(Р/Рж). при фронтальном орошении представлена на рис. 7. Относительная погрешность параметра А формируется из погрешностей измеряемых величин, входящих в формулу (6), и составляет 2,45%.

Графическое исследование зависимости (7) для фронтального орошения, проведенное в логарифмических координатах, показало, что все экспериментальные значения А ложатся на ряд параллельных прямых, каждая из которых характеризует определенную плотность орошения (см. рис. 7). Оказалось, что tga=0,73 (а- угол наклона прямых к оси абсцисс).

* Кафаров В.В. Основы массопередачи / В.В. Кафаров. - М.: Высшая школа, 1972. - 496 с.

Рис. 7. Зависимость величины А от (L/G)\рг/рж) для фронтального орошения.

А -Я= 0,65 м, 1=493,8 кг/(м2,ч); • -Я=0,65 м, 1=2469,1 кг/(м2ч); □ -№=0,65 м, ¿=4938,3 кг/(м2-ч); ♦ - Я=0,65 м, ¿=7407,4 кг/(м2-ч); х - Я=0,26-0,65 м, ¿=9876,5 кг/(м2-ч)

Обработка экспериментальных данных, проведенная в виде зависимости ! [< L С )* (р, р.)]° от ¿/¿с показала, что tga—1,39. Окончательное выражение для определения величины А с учетом влияния плотности орошения для фронтального способа подвода орошающей жидкости имеет вид:

/ r s-1,39 ( ,41,46 , ч0,73

,.5,44,0 ..(£) ^ .£-] m

Полученная зависимость (8) действительна при 592,6<G<5925,9 кг/(м2-ч) и 493,8<i<9876,5 кг/(м"-ч). Отклонение значений Држ при фронтальном орошении, рассчитанных по уравнению (6) с учетом зависимости (8), от их экспериментальных значений не превышает ±19,0%.

Результаты исследования гидравлического сопротивления абсорбера при поперечном орошении показали, что оно возрастает не только с увеличением плотности ороше-I ния (как при фронтальном способе подвода орошающей жидкости), но и с увеличением ! толщины насадочного слоя. Основываясь на этом, величину А для поперечного орошения можно представить в виде зависимости от параметра двухфазного потока и симплекса геометрического подобия Hld:

¿f PjL Н GJ Рж' d

Обработка экспериментальных данных, проведенная в виде зависимости А от (L/G)2-(р/рж), при поперечном орошении представлена на рис. 8.

Графическое исследование зависимости (9) для поперечного орошения, проведенное в логарифмических координатах, показало, что все экспериментальные значения А ложатся на ряд параллельных прямых, каждая из которых характеризует как определенную плотность орошения, так и толщину насадочного слоя (см. рис. 8). При этом tga=0,73.

A = f2

(9)

10

10

ю1

Ю-4 Ю-3 10-J to-' (LiGf-Wfr)

Рис, 8. Зависимость величины А от (L/Gy-(р,Урж) для поперечного орошения: х - Я= 0,26 м, L=2963,0 кг/(м2-ч); О - Я=0,52 м, ¿=2963,0 кг/(м2'ч); О - №=0,65 м, ¿=2963,0 кг/(м2-ч); ♦ -Я= 0,52 м, £=:5925,9 кг/(м2-ч); а - Я=0,65 м, L=5925,9 кг/(м2-ч); А - Я=0,65 м, Ь=8888,9 кг/(м2-ч)

Обработка экспериментальных данных, проведенная _ в виде зависимости Л/[(М7)^(рг/рж)]°'73 от ULr показала, что tga—1,31, а ',?1i от

Hid, что tga=0,09. Окончательное выражение для определения величины А с учетом влияния плотности орошения при поперечном орошении имеет вид:

/ . 4-1,31 'г\1,46 / ,0,73 / .. \ 0,09

ii) (й if) ™

Полученная зависимость (10) действительна при 592,6<G<5925,9 кг/(м~-ч), 2963,0<£<8888,9 кг/(м2-ч) и 0,26<Я<0,65 м. Отклонение значений Лрж при поперечном орошении, рассчитанных по уравнению (6) с учетом зависимости (10), от их экспериментальных значений не превышает ±21,3%.

Величина гидравлического сопротивления абсорбера при комплексном орошении рассчитывалась по уравнению (1), где Лрж равно сумме гидравлических сопротивлений, обусловленных фронтальным и поперечным подводом орошающей жидкости:

4-1,39/., \1,46 { \0,7Э I Léo I I Dr

Лря

5,44-Ю4 -I ----I. L о

+3.85-104.f^P-ï { Le J

(t) -1.3 J

P.1:

рас )

Lnon G

1,46

рж

0,73

d)

•UfJH ' 2-£2

(H)

Полученная зависимость (11) действительна для следующих диапазонов изменения, входящих в нее величин: 0,14<иг<1,37 м/с, 592,6<0<5925,9 кг/(мЧ), 493,8<£фр<9876,5 кг/(мЧ), 2963,0<АПОП<8888,9 кг/(м2-ч) и 0,26<Я<0,65 м, Отклонение между расчетными и экспериментальными значениями гидравлического сопротивления абсорбера с волокнистой насадкой при комплексном орошении не превышает ±13,9%. что вполне допустимо

для практических расчетов. Следует отметить, что при расчете общего гидравлического сопротивления абсорбера с волокнистой насадкой суммарные потери гидравлического сопротивления на входе-выходе абсорбера и в каплеуловителе До„„, были рассчитаны согласно рекомендациям Идельчика И.Е.

Таким образом, полученные зависимости позволяют с достаточной точностью проводить оценочные рас четы гидравлического сопротивления абсорберов с волокнистой насадкой для систем близких по физико-химическим свойствам к системе «воздух-вода».

В результате обработки экспериментальных данных по поглощению С02 водным раствором Ка2С03 в абсорбере с волокнистой насадкой производительностью 1000 м3/ч получены значения объемного коэффициента абсорбции К',„ [кмоль/(м3-с-Па)).

Скорость абсорбции С02 карбонатно-бикарбонатными растворами почти полностью определяется сопротивлением жидкостной пленки, по-видимому, вследствие сравнительно низкой растворимости С02. Так как основное сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе, сопротивлением в газовой фазе можно пренебречь, а коэффициент К р„ определить по величине коэффициента массоотдачи в жидкой фазе |3Ж„ (1/с):

Л"*=Вж М*. (12)

Для диапазона скорости газа иг=0Д4—0,82 м/с и расхода жидкости м3/ч

(удельный расход жидкости </„=2,3-38,0 л/м3 газа) получено уравнение для оценки (Зж„:

= 0.31 • и['70 ■ . (13)

Отклонение значений коэффициента массоотдачи в жидкой фазе, рассчитанных по уравнению (13), от экспериментальных значений рю, не превышает ±23,9%.

Таким образом, по величине р„ можно определить объемный коэффициент абсорбции К',,. и по основному уравнению массопередачи вычислить требуемый объем насадки. Зная объем насадки и площадь сечения абсорбера, нетрудно определить толщину насадки Н, необходимую для заданного разделения.

В качестве массообменной характеристики абсорберов с волокнистой насадкой выбрана общая высота единицы переноса (ВЕП) в газовой фазе /гог (м), которую рассчитывали из известного уравнения:

КН71{К»Р). (14)

Экспериментальные данные по ВЕП в газовой фазе при поглощении С02 раствором №2С03, рассчитанные по формуле (14), были обработаны в виде зависимости от критерия Рейнольдса в газовой фазе Лег. Графические зависимости Яаг=ДКе,), построенные в логарифмических координатах при различных расходах жидкости (рис. 9), показывают', что ВЕП в газовой фазе при поглощении С02 раствором №2СОз зависит от скорости газа и расхода жидкости, причем показатель степени при Яег составляет 0,34.

А«, м 1,2

0,6

0,3

о о *

Рис. 9. Зависимость ВЕП в газовой фазе при поглощении СОг раствором Ка2СОз от критерия Рейнольдса для газовой фазы при различных расходах жидкости: О - Кж=2,3 м3/ч; О - к>2,б м3/ч; А - Кк=3,3 м3/ч; х - Кж=3,8 м3/ч

в 16

ИСг

Для диапазона скорости газа иг=0,14-0,82 м/с и расхода жидкости Гж=2,3-3,8 м3/ч получена зависимость для оценки /гог:

A^MS-Re^Re;1-03, (15)

в которой критерий Рейнольдса в газовой фазе Rer находится по формуле (3), а критерий Рейнольдса в жидкой фазе определяется выражением:

r^HÄ. (16)

«Нж

Полученная зависимость (15) действительна при 2,86<Rer<16,73 и 47,40<ReÄ<78,15. Отклонение значений ВЕП в газовой фазе, рассчитанных по уравнению (15), от экспериментальных значений hor не превышает ±19,0%.

Толщина слоя насадки Н определяется как произведение ВЕП в газовой фазе 1гат на общее число единиц переноса (ЧЕП) в газовой фазе Nm, определяемое по известной зависимости:

tfcr-iA- (17)

Таким образом, полученные зависимости позволяют рассчитывать объемные коэффициенты массоотдачи и общую высоту единицы переноса в газовой фазе для абсорберов с волокнистыми насадками при поглощении плохо растворимых газов с точностью достаточной для практических расчетов.

В пятой главе представлены результаты гидродинамических и массообменных испытаний промышленного волокнистого фильтра-туманоуловителя производительностью 10 ООО м3/ч, установленного в гальваническом цехе ММПО «Красный Октябрь» для комплексной очистки вентиляционных газов от аэрозольных частиц (капель тумана) и паров соляной кислоты HCl, а также серной кислоты H2SO4, показывающие возможность одновременного улавливания в таких аппаратах газообразных компонентов и взвешенных частиц, содержащихся в отходящих газах.

В качестве волокнистой насадки использовалась гофрированная полипропиленовая сетка. Насадка имеет следующие основные геометрические характеристики: диаметр проволоки d - 0,3 мм; удельная геометрическая поверхность SQ - 268 м2/м3; порозность е - 0,98 м3/м3; насыпная плотность рнас - 18,4 кг/м3. Толщина насадки #=1,0 м. Для орошения фильтра использовали 10%-ный водный раствор NaOH. Объемный расход воздуха изменялся от 5350 до 8300 м3/ч, суммарный расход орошающей жидкости - от 0,00260 до 0,00338 м3/с, концентрация паров HCl на входе в абсорбер - от 200 до 2500 мг/м3.

Гидродинамические испытания волокнистого фильтра показали, что при скорости воздуха в свободном сечении аппарата 1,0 м/с и расходе жидкости при комплексном орошении 0,00338 м3/с насадка имеет гидравлическое сопротивление порядка 300 Па/м. Произведено сопоставление значений гидравлического сопротивления волокнистого ту-маноуловителя при комплексном орошении, полученных экспериментальным путем и рассчитанных по полученным в работе зависимостям. Отклонение между расчетными и экспериментальными значениями не превышает ±19,5%.

Анализ данных, полученных в результате массообменных испытаний, свидетельствует о более эффективном улавливании в скруббере паров HCl по сравнению с аэрозольной фазой (каплями тумана HCl). Эффективность улавливания паров составляет в среднем 73,7%, а капель тумана - 56,5%. Общая эффективность улавливания HCl равняется приблизительно 73%. Увеличение эффективности улавливания капель тумана (как соляной кислоты, так и других аэрозолей) в данной конструкции аппарата может быть дос-

тигнуто за счет замены одной из кассет фильтрующей перегородкой, например, из иглопробивного войлока с диаметром волокон 0,02-0,07 мм.

Согласно полученным данным, с увеличением скорости газового потока наблюдается увеличение коэффициента абсорбции К)п приблизительно до 1,15-Ю-6 кмоль/(м3'сТ1а) при скорости воздуха 1,6 м/с. Произведена обработка экспериментальных данных по поглощению паров HCl раствором NaOH. Так как основное сопротивление массопередаче при абсорбции хорошо растворимых газов сосредоточено в газовой фазе, сопротивлением в жидкой фазе можно пренебречь, а коэффициент К'рг определить по величине коэффициента массоотдачи в газовой фазе ßpi. [кмоль/(м3-с-Па)]:

(18)

Для диапазона скорости газа иг=1,03-1,60 м/с и расхода жидкости Кж=0,00260-0,00338 м3/с (удельный расход жидкости #уя=1,28-2,26 л/м3 газа) получены следующие уравнения для оценки ß;,v и /jor:

ßpv =3,89-10"9 -u''22 -<7уд4; (19)

hor =2,05-Ю12 -Re^2'51-Re;5'74. (20)

Полученная зависимость (20) действительна для следующих диапазонов: 21,02<Rer<32,65, 29,79<Re1K<38,73. Отклонение значений коэффициента ßpv, рассчитанных по уравнению (19), от экспериментальных значений не превышает ±18,2%, а отклонение значений hon рассчитанных по уравнению (20), от экспериментальных значений не превышает ±14,8%.

Полученные зависимости позволяют рассчитывать объемные коэффициенты массоотдачи и общую высоту единицы переноса в газовой фазе для абсорберов с волокнистыми насадками при поглощении хорошо растворимых газов с точностью достаточной для практических расчетов.

На операции травления были проведены исследования по улавливанию тумана H2S04. При объемном расходе воздуха 6000 м3/ч (иг=1,15 м/с) и суммарном удельном орошении 1,56 л/м3 концентрация H2S04 была снижена с 8,0 мг/м3 до 0,2 мг/м3, т.е. была достигнута эффективность осаждения 97,5%. Проведенные исследования показывают, что при начальных концентрациях выбросов соляной и серной кислот, соответствующих нормальным условиям эксплуатации гальванических и травильных ванн, фильтр обеспечивает необходимую эффективность очистки отсасываемого от них воздуха.

Величину эффективности улавливания взвешенных частиц в абсорберах с волокнистой насадкой молено оценивать вероятностно-энергетическим методом с использованием известных зависимостей. При этом величина di0 (м) обратно пропорциональна значению ДОоб (Па) :

-|gi = 3,25-10-Ä ■ехр(-7,73.10-4 -Д^), (21)

т.е. повышенное значение гидравлического сопротивления слоя насадки должно способствовать более высокой эффективности осаждения взвешенных частиц за счет инерционных сил.

Так как при абсорбции хорошо растворимых газов в волокнистых фильтрах с увеличением скорости газового потока наблюдается стабильный рост коэффициента массопе-редачи, то эффективность каплеулавливания в этом случае можно повышать за счет уве-

Сафонов С.Г. Сепарация взвешенных частиц в инерционных пыле- и туманоуловителях: автореф. дне...канд. техн. наук. -М.: МГУИЭ, 2010. - 18 с.

личения скорости газа вплоть до 2 м/с. Испытания промышленного волокнистого фильтра показали, что при производительности аппарата от 6000 м3/ч (ог=1,15 м/с) до 10 ООО м3/ч (иг=1,93 м/с) и удельном орошении до 2 л/м3 каплеунос составляет 5,3-27 мг/м3, т.е. весьма незначителен,

В случае же поглощения плохо растворимых газов существует ограничение по скорости газа, связанное с падением роста коэффициента абсорбции при увеличении скорости газового потока выше некоторого предела (см. рис. 4). При этом, экстремальный характер указанной зависимости объясняется сравнительно низкой растворимостью таких газов. Таким образом, повышение эффективности каплеулавливания в волокнистых фильтрах-туманоуловителях при одновременной абсорбции плохо растворимых газов может быть достигнуто увеличением толщины насадочнош слоя.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Показано, что наряду с улавливанием капель туманов, волокнистые фильтры-туманоуловители достаточно эффективно способствуют абсорбции газообразных примесей, содержащихся в отходящих газах, за счет орошения фильтра соответственно подобранным абсорбентом.

2. Обобщены данные по аэродинамике различных видов волокнистых насадок и предложены зависимости для инженерного расчета гидравлического сопротивления волокнистых фильтров-туманоуловителей при орошении фильтра соответственно подобранным абсорбентом в условиях автомодельного режима, характерного для их работы.

3. Получены эмпирические зависимости для расчета объемных коэффициентов мас-соотдачи и высоты единицы переноса для плохо и хорошо растворимых газов, определены рациональные режимы работы волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей, при которых обеспечивается достижение максимальных значений коэффициентов абсорбции газов.

4. Установлено, что при абсорбции хорошо растворимых газов с увеличением скорости газового потока наблюдается стабильный рост коэффициента массопередачи; в случае же поглощения плохо растворимых газов существует ограничение по скорости газа, связанное с падением роста коэффициента массопередачи при увеличении скорости газового потока выше некоторого предела. При этом, экстремальный характер указанной зависимости объясняется сравнительно низкой растворимостью таких газов.

5. Предложен алгоритм и методика расчета волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

6. Разработана и защищена патентом насадка из сетки трикотажного плетения (Пат. 2411079 РФ; опубл. 10.02.2011, Бюл. № 4), обладающая развитой удельной геометрической поверхностью и сравнительно невысоким удельным гидравлическим сопротивлением.

7. Проведенная оценка относительных энергозатрат на проведение массообмена в жидкой фазе как отношение объемного коэффициента массоотдачи к удельному гидравлическому сопротивлению слоя насадки показала преимущество насадки из сетки трикотажного плетения по сравнению с широко используемыми в настоящее время насадками.

8. Результаты работы использованы при реконструкции действующих и проектировании новых установок очистки отходящих газов от аэрозолей и газообразных компонентов (ОАО «НИИОГАЗ», ФГУП «СоюзпромНИИпроекто, г. Москва; ООО «Иматек и К», г. Минск, Республика Беларусь).

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВП - высота единицы переноса, м; ЧЕП - число единиц переноса; A-tJq2 - отношение коэффициента гидравлического сопротивления, обусловленного подводом орошающей жидкости, к квадрату доли насадки занятой газом; d - диаметр проволоки, м; di0 - диаметр частиц, улавливаемых в аппарате с эффективностью 0,5, м; F- площадь поперечного сечения аппарата, м2; G - массовая скорость газа, кг/(м2-ч); Я - толщина насадочного слоя, м; hör - общая высота единицы переноса (ВЕП) в газовой фазе, м; /Г(П, - объемный коэффициент массопередачи в газовой фазе, кмоль/(м3-с-Па); Ky,=Kps P - объемный коэффициент массопередачи в газовой фазе, кмоль/(м3-с); L - плотность орошения, кг/(м2-ч); 1фР, L„on - плотность орошения при фронтальном и поперечном орошении, кг/(м2,ч); (i/G)2-(Рг/Рж) - параметр двухфазного потока; Lc - стандартная плотность орошения, принятая равной 1000 кг/(м2-ч); трс - константа фазового равновесия, м3-Па/кмоль; Na, - общее число единиц переноса (ЧЕП) в газовой фазе; Р - общее давление в аппарате, Па; р\ р" - парциальное давление газа на входе и на выходе из аппарата, Па; р* - равновесное давление газа над жидкостью, Па; Ар - гидравлическое сопротивление, Па; Ар/FI - удельное гидравлическое сопротивление, Па/м; Арж - гидравлическое сопротивление, обусловленное подводом орошающей жидкости, Па; Дрсух - гидравлическое сопротивление сухого (неорошаемого) насадочного слоя абсорбера, Па; АрПОТ - суммарные потери гидравлического сопротивления на входе-выходе абсорбера и в каплеулови-теле, Па; Apmi - общее гидравлическое сопротивление орошаемого абсорбера, Па;

- общее гидравлическое сопротивление сухого (неорошаемого) абсорбера, Па; Яуя ~ удельный расход жидкости, л/м газа; Ке^г^-рДе-р,.) - критерий Рейнольдса в газовой фазе; Яеж=ижч/-рж/(а-цж) - критерий Рейнольдса в жидкой фазе; Sü - удельная геометрическая поверхность насадки, м2/м3; К4 - молярный расход газа, кмоль/с; Уж - объемный расход жидкости, м3/ч; а=1-е - плотность упаковки насадочного слоя, м3/м3; ßKV - коэффициент массоотдачи в жидкой фазе, 1/с; ßpp - коэффициент массоотдачи в газовой фазе, кмоль/(м3-с-Па); £ - порозность насадочного слоя, м3/м3; <р - доля насадки занятая газом, м3/м3; рг, - динамическая вязкость газа и жидкости, Па-с; р„ р„ - плотность газа и жидкости, кг/и1; ряас - насыпная плотность насадки, кг/м3; р, - плотность частиц, кг/м3; иг - скорость газового потока в свободном сечении аппарата, м/с; иж - скорость жидкости в свободном сечении аппарата, м/с; ¿U - коэффициент гидравлического сопротивления сухого (неорошаемого) слоя насадки и коэффициент гидравлического сопротивления, обусловленный подводом орошающей жидкости.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Вальдберг А.Ю. Исследование абсорбции CO¡ в волокнистом туманоуловителе / А.Ю. Вальдберг, Е.В. Полиенова // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2009. -№3.-С. 37-39.

2. Полиенова Е.В. Абсорбция газов в волокнистом туманоуловителе / Е.В. Полиенова// Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. - М.: МГУИЭ, 2009. - С. 45-46.

3. Полиенова Е.В. Абсорбция газов в волокнистом туманоуловителе / Е.В. Полиенова, А.Ю. Вальдберг // Ресурсо- и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности. I Международная конференция РХО им. Д.И. Менделеева: Сб. тезисов докладов -М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2009. - С. 155-156.

4. Вальдберг А. Исследование абсорбции углекислого газа в волокнистом туманоуловителе / А. Вальдберг, Е. Полиенова // Journal of Environmental Engineering and Landscape Management. - 2010. - Vol. 18 (1). - P. 32-37.

5. Полиенова Е.В. Расчет коэффициента гидравлического сопротивления неорош мого (сухого) слоя волокнистой насадки / Е.В. Полиенова, А.Ю. Вальдберг // Химическ и нефтегазовое машиностроение. - 2010. - № 2. - С. 3-4.

6. Полиенова Е.В. Аэродинамическое сопротивление новой регулярной насадки д тепло- и массообменных процессов / Е.В. Полиенова, А.Ю. Вальдберг, Р.Ф. Витковская Дизайн. Материалы. Технология. - 2010. - № 1 (12). - С. 59-63.

7. Полиенова Е.В. Расчет гидравлического сопротивления абсорбера с волокнисто насадкой / Е.В. Полиенова // Научная конференция студентов и молодых учень МГУИЭ: Тезисы докладов. В 2-х т. Т. 1. - М.: МГУИЭ, 2010. - С. 144-146.

8. Вальдберг А.Ю. Расчет гидравлического сопротивления абсорбера с волокнисто насадкой / А.Ю. Вальдберг, Е.В. Полиенова // Химическое и нефтегазовое машиностро ние. -2010. -№ 7. - С. 8-10.

9. Polienova Е. Absorption of gases in devices with a fibrous packing / E. Polienova Waldberg // Materials of the 19th International Congress of Chemical and Process Engineeri CHISA 2010 and 7th European Congress of Chemical Engineering ECCE-7. Summaries Separation processes. Praha, Czech Republic. 28 August -1 September 2010. - P. 483-484.

10. Полиенова Е.В. Комбинированная очистка газовых.выбросов от жидких взв шенных частиц (капель туманов) и газообразных примесей в волокнистых фильтра туманоуловителях / Е.В. Полиенова А.Ю. Вальдберг // III Международная межотрасл вал конференция по вопросам газоочистки в энергетике, черной и цветной металлургии цементной промышленности «Пылегазоочистка-2010»: Сб. тезисов докладов - М.: ОО «ИНТЕХЭКО», 2010. - С. 81-85.

11. Полиенова Е.В. Аэродинамические испытания новых регулярных сетчатых нас док для массообменных колонн / Е.В. Полиенова К.П. Макеева, А.Ю. Вальдберг //! мическое и нефтегазовое машиностроение. - 2010. - № 11. - С. 37-39.

12. Полиенова Е.В. Комбинированная очистка газовых выбросов от взвешеннь частиц и газообразных примесей в волокнистых фильтрах-туманоуловителях / Е.В. П лиенова // Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития: Тр ды X Международного симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов. -МГУИЭ, 2010.-С. 116-121.

13. Полиенова Е.В. Расчет основных характеристик массообменного процесса в сорберах с волокнистой насадкой / Е.В. Полиенова А.Ю. Вальдберг // Химическое нефтегазовое машиностроение. - 2011. - № 2. - С. 12-16.

14. Пат. 2411079 РФ, МПК В 01 J 19/32. Регулярная насадка для тепломассообме ных аппаратов / А.Ю. Вальдберг, Е.В. Полиенова. - № 2009124614/05; заявле 29.06.2009; опубл. 10.02.2011, Бюл. №4.-8 с.

15. Polienova Е. Complex cleaning of gases in the fibrous filters / E. Polienova A. Val berg // The 8th International Conference «Environmental Engineering». Selected Papers. Vol. Environmental Protection. Vilnius, Lithuania. May 19-20,2011. - P. 275-278.

16. Вальдберг А.Ю. Очистка и охлаждение газов в насадочных скрубберах: Учебн пособие / А.Ю. Вальдберг, Е.В. Полиенова А.С. Пушнов. - М.: МГУИЭ, 2011. -144 с.

Подписано в печать 12.09.2011. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 120 экз. Отпечатано на ризографе МГУИЭ. 105066 Москва, ул. Старая Басманная, 21/4.

Основные условные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Теоретические и практические аспекты применения насадочных аппаратов и волокнистых фильтров-туманоуловителей в технологических системах очистки газовых выбросов.

1.1 Абсорбция в насадочных колоннах.

1.1.1 Физическая сущность процесса абсорбции.

1.1.2 Классификация аппаратов колонного типа.

1.1.3 Принципиальные схемы абсорбционных установок.

1.1.4 Основные факторы, влияющие на процесс абсорбции.

1.1.5 Конструкции абсорберов.

1.2 Современные насадочные колонны.

1.2.1 Основные геометрические характеристики насадок.

1.2.2 Классификация насадок.

1.2.3 Конструкции насадок.

1.2.4 Гидродинамика насадочных колонн.

1.3 Гидравлическое сопротивление и эффективность насадочных колонн.

1.3.1 Гидравлическое сопротивление насадочных колонн.

1.3.2 Эффективность массообмена.

1.3.3 Способы интенсификации массообмена в насадочных колоннах.

1.4 Волокнистые фильтры-туманоуловители.

1.4.1 Классификация волокнистых фильтров-туманоуловителей.

1.4.2 Методы расчета гидравлического сопротивления и эффективности каплеулавливания в высокоскоростных туманоуловителях.

1.5 Методы расчета абсорбции в насадочных аппаратах.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Экспериментальные установки и методики проведения испытаний.

2.1 Описание экспериментальной установки абсорбера с волокнистой насадкой.

2.2 Описание экспериментальной установки для исследования аэродинамических характеристик насадки из сетки трикотажного плетения.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Результаты экспериментальных исследований.

3.1 Результаты экспериментальных, исследований абсорбера с волокнистой насадкой.

3.1.1 Результаты гидродинамических испытаний:.

3.1.2 Результаты массообменных испытаний.

3.2 Результаты экспериментальных исследований аэродинамических характеристик насадки из сетки трикотажного плетения.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Анализ и обработка результатов экспериментальных исследований.

4.1 Анализ и обработка результатов экспериментальных исследований абсорбера с волокнистой насадкой.

4.1.1 Анализ и обработка результатов гидродинамических испытаний.

4.1.2 Анализ и обработка результатов массообменных испытаний.

4.1.3 Методика и алгоритм инженерного расчета абсорберов с волокнистой насадкой.

4.1.4 Оценка относительных энергозатрат на проведение процесса массообмена в абсорберах с волокнистой насадкой.

4.2 Анализ и обработка результатов экспериментальных исследований насадки из сетки трикотажного плетения.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. Комплексная очистка отходящих газов от взвешенных частиц и газообразных компонентов в волокнистых фильтрах-туманоуловителях.

5.1 Описание экспериментальной установки промышленного волокнистого фильтра-туманоуловителя.

5.2 Результаты экспериментальных исследований промышленного волокнистого фильтра-туманоуловителя.

5.3 Анализ и обработка результатов экспериментальных исследований промышленного волокнистого фильтра-туманоуловителя.

5.4 Рекомендации по расчету волокнистых фильтров-туманоуловителей в случае поглощения плохо и хорошо растворимых газов.

Выводы по главе 5.

Одним из последствий техногенного влияния на окружающую среду в настоящее время является заметное ухудшение состояния атмосферного воздуха. К основным источникам загрязнения атмосферы относятся промышленные предприятия, транспорт, тепловые электростанции и т.п. Каждый из этих источников связан с выделением большого количества специфических токсичных веществ, различающихся как по фазовому, так и по химическому составу. Учитывая изложенное, защита атмосферного воздуха от загрязнений промышленными и аспирационными выбросами продолжает оставаться одной из главных проблем современности.

В области защиты атмосферного воздуха основное внимание уделяется разработке и внедрению установок по очистке отходящих газов от взвешенных частиц и газообразных компонентов. Для реализации процессов очистки газов от выше перечисленных компонентов используются различные виды оборудования, каждый из которых, как правило, применяется для улавливания определенного вида загрязнения. Одной из задач современного общества является разработка и внедрение в промышленных масштабах аппаратов комплексной очистки, которые бы обеспечивали улавливание многофазных многокомпонентных загрязнений.

Волокнистые фильтры-туманоуловители получили широкое применение при очистке газов от жидких взвешенных частиц (капель туманов) в производствах серной и фосфорной кислот, гальванических производствах и др. Вопрос эффективного улавливания аэрозолей однозначно решается применением таких аппаратов, однако, промышленная практика показывает, что при орошении фильтра соответственно подобранным абсорбентом наряду с улавливанием капель туманов, они достаточно эффективно способствуют абсорбции газообразных компонентов, содержащихся в отходящих газах, но теоретические и практические возможности протекания подобного процесса мало изучены и требуют дополнительного рассмотрения.

Таким образом, разработка методов инженерного расчета и перспективных конструкций волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей, а также внедрение их в промышленную практику, представляется весьма актуальным для дальнейшего развития техники газоочистки.

Целью настоящей работы является исследование особенностей гидродинамики волокнистых фильтров-туманоуловителей и основных характеристик массообменного процесса в случае орошения фильтра соответственно подобранным абсорбентом; получение расчетных зависимостей для определения гидравлического сопротивления волокнистых фильтров-туманоуловителей и характеристик массообменного процесса; разработка алгоритма и методики расчета волокнистых фильтров-туманоуловителей; решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

Для достижения цели настоящей работы предполагается решить следующие задачи:

1. Проанализировать теоретические и практические аспекты применения насадочных аппаратов при абсорбции газовых компонентов и волокнистых фильтров-туманоуловителей при улавливании взвешенных частиц в технологических системах очистки газовых выбросов.

2. Обобщить литературные данные по аэродинамике различных видов волокнистых насадок, используемых в туманоуловителях.

3. Исследовать основные факторы, влияющие на величину гидравлического сопротивления волокнистых фильтров-туманоуловителей в случае их орошения абсорбентом.

4. Установить основные факторы, влияющие на процесс поглощения газообразных загрязнений, содержащихся в отходящих газах, при работе волокнистого фильтра-туманоуловителя в качестве абсорбера.

5. Определить оптимальные технологические режимы работы волокнистых фильтров-туманоуловителей при комплексной очистке газов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Показано, что наряду с улавливанием капель туманов, волокнистые фильтры-туманоуловители достаточно эффективно способствуют абсорбции газообразных примесей, содержащихся в отходящих газах, за счет орошения фильтра соответственно подобранным абсорбентом.

2. Обобщены данные по аэродинамике различных видов волокнистых насадок и предложены зависимости для инженерного расчета гидравлического сопротивления волокнистых фильтров-туманоуловителей при орошении фильтра соответственно подобранным абсорбентом в условиях автомодельного режима, характерного для их работы.

3. Получены эмпирические зависимости для расчета объемных коэффициентов массоотдачи и высоты единицы переноса для плохо и хорошо растворимых газов, определены рациональные режимы работы волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов-от взвешенных частиц и газообразных примесей, при которых обеспечивается достижение максимальных значений коэффициентов абсорбции газов.

4. Разработана и защищена патентом насадка из сетки трикотажного плетения (Пат. 2411079 РФ; опубл. 10.02.2011, Бюл. № 4), обладающая развитой удельной геометрической поверхностью и сравнительно невысоким удельным гидравлическим сопротивлением (см. Приложение 1).

Практическая значимость работы:

1. Получены основные гидродинамические и массообменные характеристики волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

2. Предложен алгоритм и методика расчета волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

3. Полученные результаты использованы ОАО «НИИОГАЗ» (г. Москва) при реконструкции четырех установок очистки отходящих газов травильного и гальванического участков Московского монетного двора Гознака (см. Приложение 2); ФГУП «СоюзпромНИИпроект» (г. Москва) при проектировании установок для очистки газов, образующихся в процессах термического обезвреживания отходов производства и потребления (см. Приложение 3); ООО «Има-тек и К» (г. Минск, Республика Беларусь) при разработке и производстве фильтров для очистки вентиляционных выбросов (см. Приложение 4).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований по гидродинамике и мас-сообмену в волокнистых фильтрах-туманоуловителях, показывающие возможность одновременного улавливания капель туманов и абсорбции газообразных компонентов, содержащихся в отходящих газах, за счет орошения фильтра соответственно подобранным абсорбентом.

2. Зависимости для инженерного расчета гидравлического сопротивления волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей, в условиях автомодельного режима, характерного для их работы.

3. Эмпирические зависимости для расчета объемных коэффициентов мас-соотдачи и высоты единицы переноса для плохо и хорошо растворимых газов.

4. Алгоритм и методика расчета волокнистых фильтров-туманоуловителей, решающих задачу комплексной очистки газов от взвешенных частиц и газообразных примесей.

Достоверность полученных результатов исследований подтверждена данными, полученными на опытных стендах МГУИЭ и аттестованной испытательной лаборатории ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Измерительные приборы для экспериментальных исследований были сертифицированы и аттестованы согласно требованиям ГОСТ и технических условий.

Апробация работы и научные публикации. Основные результаты диссертационной работы доложены на: Научной конференции студентов и молодых ученых МГУИЭ, г. Москва, 21-24 апреля 2009 г.; I Международной конференции РХО им. Д.И. Менделеева «Ресурсе»- и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности», г. Москва, 29 — 30 сентября 2009 г.; 15-ой Международной выставке химической промышленности и науки «Химия 2009», г. Москва, 28 сентября — 2 октября 2009 г.; Научной конференции студентов и молодых ученых МГУИЭ, г. Москва, 21—23 апреля 2010 г.; 19-ом Международном конгрессе проектирования химических процессов, г. Прага, Чехия, 28 августа — 1 сентября 2010 г.; III Международной межотраслевой конференции по вопросам газоочистки в энергетике, черной и цветной металлургии и цементной промышленности «Пылегазоочистка-2010», г. Москва, 28 — 29 сентября 2010 г.; Международном ИНТЕРНЕТ Форуме и 10-ом Международном симпозиуме молодых ученых, аспирантов и студентов «Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития», г. Москва, 30 ноября — 1 декабря 2010 г.; Научной конференции студентов и молодых ученых МГУИЭ, г. Москва, 19 — 22 апреля 2011 г.; 8-ой Международной конференции инженерной экологии, г. Вильнюс, Литва, 19 — 20 мая 2011 г.

По теме диссертации опубликовано 16 работ, из них: 7 статей в научно-технических журналах, в том числе 6 в изданиях, рекомендованных ВАК, 7 тезисов докладов, 1 описание патента и 1 учебное пособие.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений.

8. Результаты работы использованы при реконструкции действующих и проектировании новых установок очистки отходящих газов от аэрозолей и газообразных компонентов (ОАО «НИИОГАЗ», ФГУП «СоюзпромНИИпроект», г. Москва; ООО «Иматек и К», г. Минск, Республика Беларусь).

1. Рамм В.М. Абсорбция газов / В.М. Рамм. — М.: Химия, 1976. 656 с.

2. Ветошкин А.Г. Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы) / А.Г. Ветошкин. — Пенза. Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004.-325 с.

3. Астарита Дж. Массопередача с химической реакцией / Дж. Астарита. — М.: Химия, 1971.-224 с.

4. Данквертс П.В. Газожидкостные реакции: Пер. с англ. / П.В. Данквертс. — М.: Химия, 1973.-296 с.

5. Кутепов A.M. Общая химическая технология / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. — М.: Академкнига, 2005. — 528 с.

6. Жаворонков Н.М. Теоретические основы химической технологии / Н.М. Жаворонков. — М.: Наука, 2007. — 351 с.

7. Балабеков О.С. Очистка газов в химической промышленности. Процессы и аппараты / О.С. Балабеков, Л.Ш. Балтабаев. — М.: Химия, 1991. — 256 с.

8. Родионов А.И. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов / А.И. Родионов, Ю.П. Кузнецов, Г.С. Соловьев. — М.: Химия: КолосС, 2005. — 388 с.

9. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты газоочистки / А.Г. Ветошкин. — Пенза. Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2006. — 201 с.

10. Мухутдинов A.A. Технология очистки газов / A.A. Мухутдинов. — Казань. Изд-во Казанск. гос. технолог, ун-та, 2007 236 с.

11. Страус В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. / В. Страус. — М.: Химия, 1981. 616 с.

12. Зиятдинова JI.P. Очистка промышленных газовых выбросов от диоксида углерода в полых аппаратах вихревого типа / JI.P. Зиятдинова, А.Н. Николаев // Экология и промышленность России. — 2009. — Март. — С. 26-29.

13. Oexman J. Post-Combustion C02-Abtrennung in Kohlekraftwerken / J. Oex-man, A. Kather // VGB PowerTech. 2009. - № 1/2. - S. 92-103.

14. Povtarev I.A. Absorption of CO2 by a solution of ethanolamine in a column containing high-perfoimance vortex packing / I.A. Povtarev, V.N. Blinichev, O.V. Chagin // Chemical and Petroleum Engineering. 2008. - Vol. 44, № 1-2.-P. 21-23.

15. New absorption liquids for the CO2 from dilute gas streams using membrane contactors / P.S. Kumar et al. // Chemical Engineering Science. — 2002. — № 57. — P. 1639-1651.

16. Modeling and experimental studies on absorption of C02 by Benfield solution in rotating packed bed / F. Yi. et al. // Chemical Engineering Journal. — 2009. -Vol. 145.-P. 377-384.

17. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии / А.И. Скобло и др.. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. — 677 с.

18. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической промышленности / А.Н. Плановский, П.И. Николаев. М.: Химия, 1987. — 496 с.

19. Коуль A.JI. Очистка газа: Пер. с англ. / A.JI. Коуль, Ф.С. Ризенфельд. -М.: Недра, 1967.-394 с.

20. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Ч. 2: Массообменные процессы и аппараты / Ю.И. Дытнерский. — М.: Химия, 1995.-368 с.

21. Teller A.J. Control of gaseous fluoride emissions / A.J. Teller // Chemical Engineering Progress. 1967. - Vol. 63, № 3. - P.75-79.

22. Создание эффективных насадок для колонных аппаратов на основе теории массообменных процессов / Н. Колев и др. // Химическая промышленность. 1986. - № 8. - С. 41-45.

23. Леонтьев B.C. Современные насадочные колонны: особенности конструктивного оформления / B.C. Леонтьев, С.И. Сидоров // Химическая промышленность. — 2005. — Т.82, № 7. — С. 347—356.

24. Сидоров С.И. Использование регулярных насадок для модернизации колонного оборудования / С.И. Сидоров, B.C. Леонтьев // ХимАгрегаты. — 2009. Июнь. - С. 18-21.

25. Насадки массообменных колонн / Б.А. Сокол и др.. — М.: Инфохим, 2009. 358 с.

26. Гельперин И.И. Развитие аэродинамических исследований неподвижного зернистого слоя / И.И. Гельперин, A.M. Каган // Химическая промышленность. 1984. - № 12. - С. 741-746.

27. Махоткин А.Ф. Теоретические основы очистки газовых выбросов производства нитратов целлюлозы / А.Ф. Махоткин. — Казань. Изд-во Казанск. ун-та, 2003.-268 с.

28. Лаптев А.Г. Гидромеханические процессы? в нефтехимии и энергетике: Пособие к расчету аппаратов / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов. — Казань. Казан. гос. энерг. ун-т, 2008. — 729 с.

29. Аэров М.Э. Аппараты со стационарным зернистым слоем: Гидравлические и тепловые основы работы / М.Э. Аэров, О.М: Тодес, Д.А. Нарин-ский. — Л.: Химия, 1979. — 176 с.

30. Пушнов А. Аэродинамика керамических регулярных насадок для тепло-массообменных процессов в аппаратах защиты окружающей среды / А. Пушнов, А. Сакалаускас // Journal of environmental engineering and landscape management. 2008. - № 16(1). - P. 30-37.

31. Свойства пеноблочных насадок массообменных колонн / A.C. Полевой и др. // Высокочистые вещества. 1991. - № 4. - С. 96-106.

32. Аппараты с неподвижным зернистым слоем / И.И. Гельперин, А.М. Каган. Обзорная информ. // Сер. Азотная промышленность. — М.: НИИТЭ-ХИМ, 1978.-С. 2-16.

33. Leva M. Correlations in fixed bed systems / M. Leva // Chemical Engineering. 1957. - Vol. 64, № 9. - P. 245-248.

34. Жаворонков H.M. Гидравлическое сопротивление и плотность упаковки зернистого слоя / Н.М. Жаворонков, М.Э. Аэров, Н.Н. Умник // Журнал физической химии. — 1949. — Т. 23, вып. 3. — С. 342—360.

35. Влияние геометрических параметров зернистого слоя гранул катализатора на порозность / Е.Д. Завелев и др. // Химия и технология азотных удобрений. Производство синтез-газа и аммиака / Труды ГИАП. — 1976. — Вып. 41.-С. 24-30.

36. Некоторые закономерности формирования стационарного зернистого слоя / М:Э. Аэров и др. // Реф. сборник: Азотная промышленность. -1978.-С. 24-31.

37. Carman P.C. Fluid flow through granular beds / P.C. Carman // Transactions Institution of Chemical Engineers. 1938. -№ 16. — P. 168.

38. Carman P.C. Fluid flow through granular beds / P.C. Carman // Transactions Institution of Chemical Engineers. 1937. -№ 15. - P. 150-166.

39. Гельперин И.И. Некоторые закономерности газораспределения в неподвижном зернистом слое / И.И. Гельперин, А.М. Каган, А.С. Пушнов // Химическая промышленность. — 1982. — № 8. — С. 481—485.

40. Пушнов А.С. и др. // Теплоэнергетика. — 1986. № 8. - С. 80.

41. Drahos J. et al. // The Chem. Eng. J. 1982. - Vol. 24, № 1. - P. 71.

42. Prie J. // Mechan. Chem. Eng. Transactions (Sidney). 1968. — Vol. MC4, №1.-P. 7.

43. Лаптев А.Г. Разделение гетерогенных систем в насадочных аппаратах / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов. — Казань. Казан, гос. энерг. ун-т, 2006. — 342 с.

44. Каган A.M. Сравнительные характеристики промышленных насадок для процессов тепло- и массообмена / A.M. Каган, A.C. Пуншов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2008. — № 4. — С. 5—7.

45. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования / И.А. Александров. — М.: Химия, 1971.-296 с.

46. Высокоэффективные кольцево-структурные насадки / Т. Коморович и др. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2001. — № 8. — С. 8-19.

47. Конструкции регулярных насадок для массообменных процессов в колонных аппаратах / Ф.Ш. Хафизов и др. // Химическая промышленность. 2004. - № 5. - С. 236-241.

48. Putting a chill on global warming // Sulzer Technical Review. — 2008. — № 3. -P. 4-8.

49. Совершенствование конструкций нерегулярных металлических насадок / А.М. Каган и др. // Химическая промышленность. — 2008. — Т. 85, № 1. -С. 45-48.

50. Металлическая нерегулярная насадка ГИАП-НЗ для тепло- и массооб-менных процессов / A.M. Каган и др. // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. 1991. — Т. 36, № 2. — С. 80-82.

51. Высокоэффективное контактное устройство для процессов абсорбции и ректификации — нерегулярная металлическая насадка ГИАП-НЗ / А.М. Каган и др. // Химическая промышленность. — 1992. № 8. -С. 28-34.

52. Примеры и задачи по массообменным процессам химической технологии: Справ, пособ.: Ч. IV: Основные физические, химические и теплофи-зические свойства веществ / М.И. Ведерникова и др.. — Екатеринбург. Урал. гос. лесотехнический ун-т, 2009. — 154 с.

53. Billet R. Modeling of pressure drop in packed columns / R, Billet, M. Schultes // Iniynieria chemiczna i procesowa. — 1990. — T. 11, z. 1. — P. 17—30.

54. Tower packings and internals // Проспект фирмы Pall Ring Company Limited, 2009.

55. Шпигель JI. Характеристики работы насадки Меллапак различных типов / Л; Шпигель, В. Майер // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 1994. -№3.- С. 16-21.

56. Влияние типа контактного устройства колонного оборудования на гидравлическое сопротивление насадочного слоя / И.А. Повтарев и др. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2008. - № 3. - С. 12-13.

57. Пат. 2205063 РФ: Пакетная вихревая насадка для тепло- и массообмен-ных аппаратов / В.Н. Блиничев и др.; опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15.

58. Исследование гидравлического сопротивления насадочного слоя колонного оборудования / И.А. Повтарев и др. // Химия и химическая технология. — 2006. Т. 49; вып. 12. - С. 109^-110.

59. Новая высокоэффективная насадка для сепарации капельной жидкости из потока газа (пара) / В.Г. Выборное и др. // Пятая Всесоюзная конференция по теории и практике ректификации: Ч. П (3, 4 и 5 секции). — Се-веродонецк, 1984. С. 120-122.

60. Витковская Р.Ф. Разработка и исследование полимерных волокнистых катализаторов и контактных элементов для ресурсосбережения и охраны окружающей среды: дис.д-ра техн. наук. — СПб.: СПГУТД, 2005. — 366 с.

61. Кузнецова H.A. Интенсификация абсорбционной очистки газовых выбросов в аппаратах с объемной сетчатой псевдоожиженной насадкой: дис.канд. техн. наук. — Иваново. ИГХТУ, 2007. — 172 с.

62. Пат. 2289472 РФ. Насадка для тепломассообменных аппаратов / H.A. Кузнецова, M.F. Беренгартен, М.И. Клюшенкова; опубл. 20.12.2006, Бюл. № 35.

63. Фарахов М.И. Энергоресурсосберегающие модернизации установок разделения и очистки газов и жидкостей на предприятиях нефтегазохимиче-ского комплекса: автореф. дис.д-ра. техн. наук. — Казань. КГТУ, 2009. — 32 с.

64. Ваганов A.A. Аэродинамические испытания сетчатой насадки / A.A. Ваганов, A.C. Тимонин // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2010.-№6.-С. 14—15.

65. Ваганов A.A. Гидравлические испытания сетчатой насадки / A.A. Ваганов, A.C. Тимонин, И.И. Сидельников // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. - № 11. - С. 4 М2.

66. Ваганов A.A. Тепломассообменные испытания сетчатой насадки / A.A. Ваганов, A.C. Тимонин // Химическое и нефтегазовое машиностроение.-2010.-№ 11.-С. 32-36.

67. Вальдберг А.Ю. Образование туманов и каплеулавливание в системах очистки газов / А.Ю. Вальдберг, A.A. Мошкин, И.Г. Каменщиков. — М.: Изд. дом «Грааль», 2003. 256 с.

68. А. с. 827136 СССР. Насадка Панченкова для массообменных аппаратов / Г.М. Панченков и др.; опубл. 07.05.1981, Бюл. № 17.

69. А. с. 403422 СССР. Сетчатая насадка / М.А. Шелкунова и др.; опубл. 26.10.1973, Бюл. №43.

70. Пат. 2155095 РФ. Насадка для массообменных и сепарационных аппаратов /В.Г. Выборное; опубл. 27.08.2006, Бюл. № 24.

71. Пат. 2291365 РФ. Насадка для тепломассообменного аппарата / В.А. Ка-латузов; опубл. 10.01.2007, Бюл. № 1.

72. Калатузов В.А. Эффективность тепломассообменных устройств градирен из пластмассовых перфорированных модулей / В.А. Калатузов // Химическая техника. 2007. - № 4. - С. 13-17.

73. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик. — М.: Госэнергоиздат, 1960. — 464 с

74. Масштабный переход, в химической технологии: разработка промышленных аппаратов методом гидродинамического моделирования / A.M. Розен и др.. М.: Химия, 1980. - 320 с.

75. Беннет К.О. Гидродинамика, теплообмен и массообмен / К.О. Беннет, Дж.Е. Майерс. М.: Недра, 1966. - 726 с.

76. Экспериментальное исследование влияния неравномерности орошения на входе структурированной насадки на эффективность разделения смеси фреонов / А.Н: Павленко и др. // Теоретические основы химической технологии. 2009. - Т. 43, № 1. - С. 3-13.

77. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: Справ, изд.: Ч. 1: Пер с англ. / Под. ред. С. Калверта, Г.М. Инглунда. — М.: Металлургия, 19881 — 760 с.

78. Берд Р. Явления переноса: Пер. с англ. / Р. Берд, В. Стьюарт, Е. Лайтфут. М.: Химия, 1974. - 688 с.

79. Regular packing for heat and mass exchange processes by the direct contact of phases / A.S. Pushnov et al. // Engineering MECHANICS. 2008. - Vol. 15, № i.p. 13-17.

80. Ужов В.Н. Очистка газов мокрыми фильтрами / В.Н. Ужов, А.Ю. Вальд-берг. Л.: Химия, 1972. - 248 с.

81. Вальдберг А.Ю. Расчет гидравлического сопротивления насадочных скрубберов / А.Ю. Вальдберг // Химическое и нефтяное машиностроение.1996. — № 1. —С. 52-55.

82. Шигапов И.М. Повышение эффективности насадочных колонн щелочной очистки пирогаза в производстве этилена: дис.канд. техн. наук. — Казань. КГТУ, 2000. 130 с.

83. Пономаренко В.С. Градирни промышленных и энергетических предприятий: Справ, пособ. / В.С. Пономаренко, Ю.И. Арефьев. — М.: Энерго-атомиздат, 1998. — 376 с.

84. Эффективная нерегулярная керамическая кольцевая насадка для тепло- и массообменных процессов / А.С. Соколов и др. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2009. — № 4. — С. 11—14.

85. Разработка новой керамической насадки для абсорбционных аппаратов, обладающей большей удельной поверхностью / А.С. Соколов и др. // Journal of Environmental Engineering and Landscape Management. — 2010. — № 18(1).-P. 38-44.

86. Дашков Г.В. Интенсификация тепло- и массообмена в градирнях на основе периодического режима орошения: автореф. дис.канд. техн. наук.Минск. Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАЛ Беларуси, 2010.-23 с.

87. Актуальные вопросы интенсификации технологических режимов работы насадочных колонных аппаратов / А.М. Каган и др. // Химическая промышленность. 2008. - Т. 85, № 6. - С. 284-293.

88. Огурцов А.В. Исследования новых образцов фильтровальных материалов для волокнистых туманоуловителей / А.В. Огурцов, А.Ю. Вальдберг, М.М. Косова // Химическое и нефтяное машиностроение. — 2004. — № 4. -С. 35-37.

89. Огурцов А.В. Расчет эффективности волокнистых туманоуловителей, работающих в переходном режиме / А.В. Огурцов, А.Ю. Вальдберг, С.Н. Гришина // Химическое и нефтяное машиностроение. — 2003. — № 4. -С. 35-36.

90. Применение волокнистых фильтров для очитки аспирационных газов ванн горячего цинкования / Н.А. Мазур и др.. — М.: ЦИНТИхимнефте-маш.— 1981. —№ 1.-С. 4-5.

91. Clogging of fibrous filters by liquid aerosol particles: Experimental and phe-nomenological modeling study / T. Frising et al. // Chemical Engineering Science. 2005. - Vol. 60. - P. 2751-2762.

92. Фильтры воздушные. Пылеуловители // Каталог оборудования. — М.: НПП «Фолтер», 2010. Вып. 14.

93. Оборудование для очистки воздуха // Каталог. М.: ООО «Элстат», 2006.

94. Comparing materials used in mist eliminators / B. Looney et al. // Power engineering. 2007. - November. - P. 118-129.

95. Очистка промышленных газов от пыли / В.Н. Ужов и др.. — М.: Химия, 1981.-392 с.

96. Сафонов С.Г. Сепарация взвешенных частиц в инерционных пыле- и ту-маноуловителях: автореф. дис.канд. техн. наук. — М.: МГУИЭ, 2010. — 18 с.

97. Whitby К.Т. // ASBRAF. 1955. - Vol. 7, № 9. - P. 56-64.

98. Мошкин А.А. Волокнистые туманобрызгоуловители. Научные и технические аспекты охраны окружающей среды / А.А. Мошкин, А.Ю. Вальдберг, И.Г. Каменщиков. М.: ВИНИТИ, 2000. - № 1. - С. 25-65.

99. Токовой O.K. Методика решения прикладных экологических задач / О.К. Токовой. Челябинск. Изд-во ЮУрГУ, 2005. - Ч. 2. - 31 с.

100. ТУ 14-171-143-97. Рукав сетчатый РС-0,3 12Х18Н10Т.

101. Ругарак. Высокоэффективная насадка для колонн // Проспект фирмы VEB Germania Karl-Marx-Stadt.

102. Регулярная насадка для процессов абсорбции и ректификации // Проспект фирмы Sulzer Chemtech.

103. Бурдун Г.Д. Основы метрологии / Г.Д. Бурдун, Б.Н. Марков. — М.: Издательство стандартов, 1975. — 335 с.

104. Вентцель Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. — М.: Гос. изд-во физико-математической литературы, 1962. 564 с.

105. Вальдберг А.Ю. Абсорбция хорошо растворимых газов в волокнистом фильтре / А.Ю. Вальдберг, A.B. Огурцов, Н.С. Рукина // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2004. — № 10. — С. 38-39.

106. Aerodynamische Verfahren zur Erhöhung der Leistungserzeugung der Entstaubimg, Monographie / J.V. Krasovickij et al.. — Vilnius. Technika, 2006.-352 S.

107. Кафаров B.B. Основы массопередачи / B.B. Кафаров. M.: Высшая школа, 1972. - 496 с.

108. Тарат Э.Я. О гидравлическом сопротивлении «провальных» решеток при пенном режиме / Э.Я. Тарат, А.Ю. Вальдберг // Журнал прикладной химии. 1970. - Т. XLIII, № 8. - С. 1706-1711.

109. Мандрыкин Г.П. Диагностирование и расчет тяги и суммарного коэффициента аэродинамического сопротивления* башенной градирни / Г.П. Мандрыкин // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. — 2000. — Т. 236. -С. 225-229.

110. Гордон Г.М. Контроль пылеулавливающих установок / Г.М. Гордон, И.Л. Пейсахов. — М.: Металлургия, 1973. 384 с.

111. Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под ред. A.A. Русанова. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 312 с.

112. Сборник методик по определению концентрации загрязняющих веществ в промышленных выбросах. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 99 с.

113. Методические указания по определению вредных веществ в воздухе. М.: ЦРИА «Морфлот», 1981. - С. 69-70.

114. Технические условия на методы определения вредных веществ в воздухе. М.: Рекламинформбюро ММФ, 1974. — Вып. X. - С. 34-37.

115. Алексеевский Е.В. Количественный анализ / Е.В. Алексеевский, Р.К. Гольц, А.П. Мусякин. Л.: Госхимиздат, 1957. — 632 с.

116. Кибрик Э.Д. Адиабатическая абсорбция хлористого водорода: Методические указания / Э.Д. Кибрик. М.: МГУИЭ, 2005. — 24 с.ост> ОСМэ а:РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ19. ри(П)2 411 079 С1