автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Гидродинамика и массообмен в аппарате с регулярной пластинчатой вибрирующей насадкой

УДК 66.02.071.7

На правах рукописи

РГБ ОД

КУМИСБЕКОВ СЕРИК АРГИНБАЕВИЧ

ГИДРОДИНАМИКА И МАССООБМЕН В АППАРАТЕ С РЕГУЛЯРНОЙ ПЛАСТИНЧАТОЙ ВИБРИРУЮЩЕЙ НАСАДКОЙ

05.17.08 - Процессы п аппараты химической технологии

Автореферат диссертации на соискание ученой стспснн кандидата технических наук

Республика Казахстан Шымкснт 1999

Работа выполнена на кафедре "Машины и аппараты химических и шпцевых производств" Южно-Казахстанского государственного университета имени М.О.Ауезова.

Научные руководители: член корреспондент Национальной академии наук Республики Казахстан, доктор технических наук, профессор

БАЛАБЕКОВ ОРАЗАЛЫ САТИМБЕКОВИЧ; кандидат технических наук, доцент ВОЛНЕНКО АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, СНС

Бренер Арнольд Михайлович; кандидат технических наук, доцент Викторов Сергей Владимирович

Ведущая организация: Международный Казахско-Турецкий университет им. Х.А.Яссави

'Защита состоится "28" мая 1999г. в 1500 часов, на заседании диссертационного Совета - Д.14.23.01. в Южно-Казахстанском государственном университете им. М.О.Ауезова, в аудитории 340 главного корпуса, по адресу: 486050, г.Шымкент, пр.Тауке хана,5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Казахстанского государственного университета им. М.О.Ауезова.

Автореферат разослан "_"_1999г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д.т.н., профессор — Д.С. Сабырханов

АЛЛО. О Л _ Л п>

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основным оборудованием химического пред-риятия независимо от вида выпускаемой продукции, является тепло- и массо-бменные аппараты, от совершенства конструкций которых во многом зависит ффективность производства, а таюке его соответствие жестким экологическим ребованиям. Для проведения этих процессов широко применяются полые, на-адочные и тарельчатые контактные устройства. Они имеют низкую интенсив-ость, высокое гидравлическое сопротивление и не пригодны для обработки ильио загрязненных твердыми примесями потоков газа и жидкости.

Одним из основных направлений более полного использования энергии по-оков, для повышения эффективности технологических процессов является оздакие вихревой структуры газожндкостного слоя. В этом плане перспектнв-ы аппараты с регулярной насадкой, разработанные на основе закономерно-тей. выявленных открытием Южно-Казахстанского государственного уннвер-итета им. М.Ауезова (авторы О.С. Балабеков, В.Ф. Петнн) «Явление последо-ателыюго взаимодействия вихрей при отрывном обтекании вдоль него тел» юложнтельное решение РАЕН от 1 февраля 1999 г.) . Среди них наибольший птсрес, благодаря широкому диапазону рабочих скоростей, низким энергоза-ратам, высокой эффективности и услонмях работы с выеококонцентрировап-ыми поглотителями, представляют вибрирующие пластинчатые насалочнмс псмспты, которые более эффективно используют энергию газового и жилко-тного по токов.

Однако, в настоящее время, отсутствуют результаты исследований влияния ибраииопного движения пластинчатом насадки на гидродинамику и массооб-ен, что сдерживает их применение и промышленности.

Работа выполнялась в соответствии с межвузовской научно-технической рограммои Министерства образования. культуры и здравоохранения Респуб-нки Казахстан по теме "Разработка и создание технологии, способов и оборудования для экологических безопасных производств, очистки и утилизации ромышленных отходов" па 1496-1998 гл.. региональной научно-технической рограммой Министерства науки - HAH PK по теме "Разработка и опытно-ромышленное освоение ресурсо- и энергосберегающих адаптированных тсх-ологии для предприятий фосфорной отрасли" (шифр НТП Р.0167) на 1998-П00 г. г.

Цель работы: Разработка высокоэффективного аппарата с регулярной пла-гинчатой вибрирующей насадкой (РПВН), создание научно-обоснованной ме-здики расчета, опытно-промышленная проверка и внедрение его в промыш-гнность.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- выявление механизма взаимодействия фаз в слое вибрирующих пластинчатых элементов;

- установление гидродинамических и массообменных особенностей работы аппарата с регулярной пластинчатой вибрирующей насадкой;

- оценка достоверности основных результатов исследований в промышленных условиях;

- разработка методики расчета и рекомендаций по проектированию и эксплуатации аппаратов РПВН.

Научная новизна:

- установлено, что закономерности явления последовательного взаимодействия вихрей при отрывном обтекании газом или жидкости системы дискретно расположенных вдоль него тел (Балабеков О.С., Петин В.Ф., 1992 г.) характерны и для условий вибрационного движения элементов насадки. Полупериод-ные и периодные режимы одновременного вихреобразования возникают при расположении пластин вдоль газового потока на расстояниях, кратных двум и четырем размерам их ширины;

- на основании анализа сил, действующих со стороны газового и жидкостного потоков на свободные концы пластинчатых вибрирующих элементов, предложены уравнения для определения частоты вибраций и амплитуды колебаний;

- исходя из анализа сил, действующих па пленку жидкости на вибрнрую-шсйся плоской поверхности, и предложенного механизма дробления се на кромке пластины с образованием струек, распадающихся iiü капли, получены уравнения для расчета размеров и скоростей печения этих жидкостных структур. учитывающие параметры вибрационного движения насадочных элементов и вихревого взаимодействия потоков в слое регулярной насадки;

- предложены расчетные зависимости для определения коэффициентов сопротивления и гидравлического сопротивления и однофазном и двухфазном потоках, базирующиеся на выявленных закономерностях взаимодействия вихрей в условиях вибрационного движения свободных концов пластинчатой насадки;

- определены параметры рационального расположения регулярных пластинчатых вибрирующих насадок в объеме рабочей зоны аппарата, при которых достигается наибольшая интенсивность массопереноса в газовой и жидкой фазах;

- исходя из предложенных моделей переноса массы в сплошном потоке вихрями небольшого масштаба, образуемыми вблизи поверхности раздела фаз при пульсационном изменении её формы, получены зависимости для определения коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах.

Практическая ценность. Разработана новая конструкция аппарата с регулярной пластинчатой вибрирующей насадкой, защищенная предварительным патентом РК (решение о выдаче предварительного патента РК по заявке N 961039.1 от 31.12.96 г.)

Результаты лабораторных исследований, опытно-промышленных и промышленных испытаний созданного аппарата с регулярной пластинчатой вибрирующей насадкой, представленные в виде графических зависимостей, методики расчета и табличных данных, могут быть использованы инженерно-техническими и научными работниками различных отраслей промышленности, проектных и научно-исследовательских институтов при разработке технических заданий, технических условий, типоразмерных рядов и нормалей, проектировании и эксплуатации.

Апробация практических результатов работы в промышленности. Разработанная методика расчета гидродинамических и массообменных характеристик и рекомендации по проектированию промышленных аппаратов РПВН использовались при разработке новых конструкций абсорбционных аппаратов и реконструкции существующих на АО "Актюбинский завод хромовых соединений" в производствах:

- сернистого натрия, где в технологической схеме очистки газопылевых выбросов, отходящих от шахтной печи испытан аппарат РПВН диаметром 1,2 м и высотой 6,0 м;

- хромового ангидрида, где реконструированная технологическая схема эчистки газов, отходящих от реактора хромового ангидрида включала 2 аппарата РПВН (один диаметром 1,8 м и высотой 8,5 м, другой диаметром 1.2 м и высотой 4,0м);

- хромового дубителя, где для получения сульфита хрома восстановлением Знхромата натрия диоксидом серы использованы три абсорбера диаметром 0,9 vi и высотой - первый 6,0 м; второй - 6,25 м; третий - 5,0 м.

Эффективность внедрения аппаратов составила: но производству хромопо-"о ангидрида - 449,6 тыс.руб/год (п цепах 1989 года); по производству хромо-юго дубителя - 76445 долл. США в год.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

-результаты экспериментальных исследований гидродинамики и процессов иассообмена в аппарате с РПВН в широком диапазоне изменения режимных и сонструктивных параметров;

-результаты исследований частоты и амплитуды вибраций в зависимости )т режимных и конструктивных параметров аппарата РПВН;

-уравнения, описывающие влияние вибрационного движения свободных сонцов пластинчатой насадки на гидродинамику и массообмен;

-методика проектирования, расчета и эксплуатации промышленных аппа->атов с РПВН.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на: Международной научно-технической и учебно-методической конференции «Актуальные проблемы науки, технологии, производства и образования» (г. Шымкент, 1993г.); Международной научной конференции «Научно-технический прогресс - основа развития рыночной экономики» (г.Караганда, 1997 г.); Международной научно-теоретической и научно-методической конференции «Наука и образование - 97» (г. Шымкент, 1997г.); Международной научной конференции «Наука и образование - ведущий фактор стратегии «Казахстан - 2030» (г. Караганда, 1998 г.); Международной научно-технической и учебно-методической конференции «Наука и образование - эффективные рычаги реализации стратегии «Казахстан - 2030» (г. Шымкент, 1998 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных трудов и получен 1 предварительный патен РК .

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав основной части, заключения, списка использованных источников и приложений, включающих материалы и документы, подтверждающие промышленные внедрения и экономическую эффективность результатов работы.2

Работа изложена на 144 стр., в том числе 44 рисунка на 42 стр., 2 таблицы на 2 стр., список использованных источников 112 наименований на 8 стр., приложения на 32 стр.

Основное содержание работы

Во введении дана оценка современного состояния вопроса разработки и внедрения аппаратов с подвижной насадкой, основание и исходные данные для разработки темы. Показаны актуальность и новизна темы, обозначена цель исследований, связь данной работы с другими научно-исследовательскими работами и государственными программами. Укачана структура н объем диссертации.

Глава 1. Пути совершенствования конструкций посадочных массооб-менных аппаратов. Опыт эксплуатации массообмснных аппаратов со стационарной насаДкой (кольца Рашпга, Паля, седла Псрля, "Инталлокс" и др.) показывает, что по ряду основных показателей, таких как матсриало- и энергоемкость, эффективность и интенсивность, возможность работы с загрязненными средами они не отвечают современным требованиям.

Многочисленные попытки усовершенствования конструкций насадочных элементов путем создания высокоперфорированной поверхности, придание на-садочным элементам специальных геометрических форм в виде проволочных спиралей, розеток и т.д. позволили незначительно увеличить интенсивность

проводимых процессов, но не исключили возможности зарастания элементов насадки твердыми отложениями и не привели к снижению материале- и энергоемкости. Дальнейший поиск привел к созданию аппаратов с подвижной насадкой, работающих на принципиально новом способе взаимодействия газового и жидкостного потоков.

Среди них наибольший интерес исследователей и проектировщиков представляют аппараты с регулярной подвижной насадкой (РПН), в которых регулярное размещение насадочных элементов с использованием принципа про-цольно-поперечного секционирования позволяет в достаточно полной мере использовать энергию газового потока для создания вихревой структуры слоя три низком гидравлическом сопротивлении.

Результаты исследований (Серманизов С.С., 1991 г.) свидетельствуют о том, что существенным моментом, обуславливающим процесс вихреобразова-тя является геометрическая форма насадочных элементов (сферическая, пластинчатая и призматическая).

Анализ затрат на изготовление н монтаж насадочных элементов, показывает, что пластинчатая насадка является наиболее предпочтительной. Однако, не-:мотря на то, что аппараты с регулярной подвижной пластинчатой насадкой 1меют высокие массообменные характеристики, особенно в режимах одновре-1енного вихреобразования, существуют резервы роста этих характеристик.

Одним из таких путей, достигаемых без дополнительных капитальных за-рат может явиться создание условий для осуществления вибрационного движения свободных концов пластин под воздействием динамического напора и трывающихся вихрей. При этом сохраняется вихревая структура газожидко-тного слоя и дополнительно к нему положительное влияние оказывает вибра-;ия насадочных элементов.

На основе анализа литературных данных по перспективным конструкциям 1ассообменных аппаратов определены задачи исследований.

Глава 2. Гидродинамика аппарата с роулирной вибрирующей пла-гиичатой насадкой. Экспериментальные исследования проведены па лабора-эрной колонне диаметром 0,35 м и колонне квадратного сечения 150x150 мм следующем диапазоне изменения режимных и конструктивных параметров: корость газа XV, = 1 -г 5 м/с; плотность орошения 0 100 м'/м"»ч; шаг между ластиками в вертикальном направлении 1» =• (1-5)Ь; шаг между пластинами в здиалыюм направлении 1р= (1,5 - 4)Ь (рисунок 1а); соотношение частей трирующей пластинчатой насадки /> с. // ~ 0,05 н- ]; Ь,ч. / Ь= 1 ч- 0,4 (рису-пк 16). В первом аппарате были определены гидравлическое сопротивлс-ие,количество удерживаемой жидкости .частота вибраций и амплитуда коле-)11Ш1 пластин, коэф-фициенты массоотдачи в газовой и жидкой фазах, а во юром - толщина пленки, диаметр струй и капель. Обе колонны были изготов-;ны из органического стекла,что позволило провести визуальное наблюдение, этографирование и использовать стробоскопические и лазерные методы

Аппарат с регулярной вибрирующей пластинчатой насадкой (РПВН) жидкость

III

газ

а) . б)

I - корпус; 2 - струны; 3 - пластины; 4 - груз

Рисунок 1

измерения. Насадочные элементы (рисунок 16) выполнены в виде пластин 3, скрепленных между собой, и струнами 2. Они могут снабжаться грузом 4. При такой конструкции насадки под действием динамического напора газового потока, массы удерживаемой на поверхности насадочных элементов жидкости и импульса сил, возникаемых при отрыве вихрей от кромок пластин, создаются условия для их вибрационного движения.

Результаты исследований параметров движения насадочных элементов в однофазном потоке показывают, что с повышением скорости газа наблюдается рост частоты вибраций со.с, и амплитуды^ колебаний Л свободных концов пластин (рисунок 2), что связано с увеличением динамического напора газового потока.

В проведенных исследованиях но величине вибрации и усталостной прочности оценивались: отношение длины участка соприкосновения /ус к длине свободного конца пластины , отношение ширины участка соприкосновения Ь} с к ширине свободного конца пластины Ь, а также влияние груза, расположенного на свободных концах пластины.

При этом выявлено, что с уменьшением отношения /ус //от 1 до 0,05 частота вибраций и амплитуда увеличиваются, соответственно, с 6,8 с"1 и 2 мм до 31,7 с'1 и 7,5 мм при и',. = 4 м/с. Причем, в диапазоне /у.с// от 0,05 до 0,15 частоты вибраций практически постоянны, тогда как амплитуда колебаний при

/у.с.//=0,15 составляет А=4,5 мм. Исходя из соображений увеличения срока службы для дальнейших исследований выбрано соотношение /ус.//=0,15.

Аналогично определено оптимальное соотношение Ьу.с./Ь. При Wr= 4 м/с и Ьус./Ь=1 £0.6 =11,7с*1 А=2 мм; при Ьу с./Ь=0,4 со.б =25,8с"' А=4,5мм. Так как для эффективного проведения процессов в массообменных аппаратах необходимы высокие значения частоты при умеренных величинах амплитуды, значение Ьу с./Ь^,4 принято для дальнейших исследований.

Снабжение свободных концов пластин грузом (нами использовался груз сосредоточенной массы т=Зх!0'3 кг) приводит к снижению частоты колебаний с ©,б =25,8с*1 до ш,б =20с"' при м/с, однако при этом амплитуда А возрастает с 4,5 до 7,5 мм, что значительно сокращает срок службы насадки. Поэтому мы отказались от использования грузиков для проведения дальнейших исследований.

При исследовании гидравлического сопротивления аппарата РПВН ДРс в зависимости от вертикального шага между насадочными элементами г» / Ь в отсутствии орошения (рисунок 3) нами определено, что полученные кривые ДРс = Г (1, / Ь ) имеют два экстремума, приходящиеся на I, =2Ь и 4Ь. Следуя существующим представлениям о механизмах образования и срыва вихрей, можно отметить, что для вибрирующей пластинчатой насадки характерен несимметричный срыв вихрей, имеющий помимо периодного режима одновременного вихреобразования еще и полупериодный.

Сравнения экспериментальных данных ДРС при скорости газового потока \Уг=4 м/с и расстоянии между элементами насадки в радиальном направлении 1р=1,5Ь, близких по конструкции аппаратов, в режимах одновременного вихреобразования, показывает (рисунок 3), что для аппарата с регулярной подвижной пластинчатой насадкой (РППН) при 1,=2Ь ДРС=98 Па, а при 1, =4Ь ДРС=95 Па (Серманизов, 1991г.). Для нашего аппарата при 1. =2Ь ДРС=98 Па, а при 1, =4Ь ДРС=100 Па. При других шагах между насадочными телами, когда нарушается режим одновременного вихреобразования снижение гидравлического сопротивления ДРС происходит в среднем на 30-35%, тогда как увеличение ДРС за счет вибраций насадочных элементов происходит на 15-20%. Очевидно, что основным фактором, определяющим характер гидродинамической картины в аппаратах с регулярной подвижной насадкой является механизм взаимодействия вихрей, возникающих при обтекании насадочных элементов.

Исследования влияния радиального шага между вибрирующими пластинчатыми насадочнымн элементами на гидравлическое сопротивление аппарата в эднофазном потоке показывает, что ДРС с ростом 1р падает. Резкое падение 1роисходит до величины 1р=2Ь, названной критической. Дальнейшее снижение ^Рс при 1р >2Ь происходит пропорционально росту порозности насадки е0.

Описанное влияние радиального шага на гидравлическое сопротивление объясняется взаимным влиянием друг на друга вихрей, образованных за сосед-шми телами при 1Р < 2Ь, и отсутствием его при 1Р> 2Ь.

Зависимость частоты со^ и амплитуды А вибраций свободных концов пластинчатой насадки от скорости газа>Уг

1Ул. /1=0,15; Ьу.с. /Ь=0,4; Ьх/=50х70мм; ^/Ъ=2; 1р!Ъ=2 1 - А; 2 - ю,б

Зависимость гидравлического сопротивления ДРС аппаратов РППН и РПВН от вертикального шага между элементами насадки 1.1Ъ

гр=1,5Ь; V/ = 4 м/с; Ь= 0 м3/м2«ч

1 - РППН Ь х Ь=40 X 40 мм;

2 - РПВН Ь х / = 50 х 70 мм , /у.с.// = 0,15,/у.с. = 0,4.

Рисунок 2 , Рисунок 3

Изучение характера движения свободных концов вибрирующей насадки в аппарате РПВН показали, что ввиду несимметричности вихреобразования за насадочными элементами, влияние сил, возникающих при срыве вихрей и воздействующих на параметры движения со.с и А существенно.

При изменении вертикального шага (рисунок 4), на кривых со,6 = Щ./Ь) и А= в режимах одновременного вихреобразования, при 1, = 2Ь и 4Ь суммарная мощность вихрей такова, что она способна гасить вибрации свободных концов пластин. Однако, при этом амшштуда вибраций несколько увеличивается, т.к. составляющая силы вихря воздействует в направлении движения свободных концов пластинчатой насадки. Нарушение режимов одновременного вихреобразования приводит к снижению суммарной мощности вихрей, росту частоты вибраций и снижению амплитуды колебаний.

При изменении радиального шага (рисунок 5), в режиме одновременного вихреобразования, происходит плавное снижение ш,б и некоторое увеличение амплитуды А. Это связано с механизмом образования вихрей, частота которых при значениях \./Ь<2 определяется величиной зазора между соседними элементами, а при 1р/Ь > 2 шириной обтекаемых элементов насадки. Изменение

Зависимость частоты ш,б и амплитуды А вибраций свободных концов пластинчатой насадки от вертикального шага

Зависимость частоты ш,б и амплитуды А вибраций свободных концов пластинчатой насадки от радиального шага {¡/Ъ

3.0 4.0 50 ^-(¡(м/н (.3 2.0 г.* ао 3.5 4.0

гр=2Ь; Wr=4 м/с; Ь=0 м3/ м2ч 1 - А; 2- ш,б

Рисунок 4

1В=2Ь; \Уг=4 м/с; ]>0 м3/м2ч 1 - со,6; 2 - А.

Рисунок 5

механизма образования вихрей, при критическом значении радиального шага, приводит к незначительном}' влиянию их на параметры шв6 и А.

Проведенные исследования гидравлического сопротивления и параметров движения вибрирующей пластинчатой насадки позволили представить следующую картину образования и взаимодействия вихрей.

Благодаря несимметричному характеру обтекания элементов вибрирующей пластинчатой насадки (за период образуются два В1гхря поочередно с обоих сторон .тела) и расположению насадочных элементов на определенном расстоянии друг от друга реализуются два режима полупернодный и периодный одновременного вихреобразования. В первом режиме время перемещения вихря, образованного за первым по ходу газового потока телом совпадает со временем образования его за вторым по ходу потока телом. В периодном режиме время движения вихря до взаимодействия в два раза больше времени образования его за следующим телом, соответственно больше и расстояние между телами. Слияние полностью сформировавшихся вихрей приводит к увели-чешпо их суммарной мощности, позволяющей совершать большую работу, что способствует росту гидравлического сопротивления. Нарушение одновременности вихреобразования за цепочкой последовательно расположенных тел при изменении приводит к снижению гидравлического сопротивления за счет снижения суммарной мощности из-за вынужденного срыва не полностью сформировавшихся вихрей.

Для определения степени взаимодействия вихрей в вертикальном направлении предложен коэффициент 0„ характеризующий величину сдвига в момен-

тах их образования. Для вибрирующей пластинчатой насадки 0, описывается уравнением:

6. =0,85 +0,15 бш

п (^„Б

2 V ШиЬ

+ 1

(1)

где шк - коэффициент, учитывающий снижение скорости движения вихрей в потоке, рассчитываемый по формуле:

тк = 0,612 (1 - Г'ь/Ь ) (2)

Коэффициент, характеризующий степень взаимодействия вихрей в радиальном направлении 9Р, определяется по уравнению:

ер = Еч,/е0 (3)

где е0 - порозность насадки по поперечному сечению колонны:

, 2Ь/ ...

Ео — 1----(4)

(2/ + 0,5Ь)1р

Критическая порозность ряда насадки с,р соответствует значению £о при ^ =2Ь.

Исследование гидродинамики аппарата РПВН в двухфазном потоке выявило некоторые особенности.

Скорость газового потока и плотность орошения оказывают определенное влияние на параметры движения свободных концов пластин. С ростом Wr частота вибраций со.б и амплитуда А свободных концов пластин увеличиваются. Однако, в отличии от однофазного потока, численные значения а)щ6 и А меньше. Это связано с наличием пленки жидкости, находящейся на поверхности на-садочных элементов и их утяжелением. Частота вибраций с увеличением Ь от 25 до 100 м3/м2ч снижается от ш,б =20,6 с'*1 до 19,7 с'1, а амплитуда- с 4 мм до 0,2 мм.

Результаты исследования гидравлического сопротивления ДРь орошаемого аппарата РПВН в зависимости от вертикального шага 1»/Ь между насадочными элементами (рисунок 6) свидетельствуют о том, что наличие жидкой фазы не вносит принципиальных изменений в существование полупериодного и пери-одного режимов одновременного вихреобразования, соответствующих I, = 2Ь и 4Ь. Это означает, что в исследуемом диапазоне плотностей орошения Ь от 25 до 100 м3/м2ч, габариты и частота срыва вихрей практически не изменяются при постоянном значении других параметров. Аналогичная картина харак-

Зависимость гидравлического сопротивления ДРЬ и количества удерживаемой жидкости Ь0 аппаратов РППН и РПВН от вертикального шага 1,/Ь

Зависимость гидравлического сопротивления ДР!. и количества удерживаемой жидкости Ьо аппарата РПВН от радиального шага Ц/Ь

1р/Ь=],5; Шг=4м/с; Ь=50м3/м2ч 1,2-ДРь;3-Ьо; 1 - РППН, 2,3 - РПВН

1,/Ь=2 \Уг=4м/с; Ь=25м3/м5ч 1 - ДРь; 2 - Ьо

Рисунок 6 Рисунок 7

терна и для аппарата РППН (Сер-манизов,1991 г.). При исследовании количества удерживаемой жидкости Ь0 выявлено наличие экстремумов на кривых (1./Ь), соответствующих вышеуказанным значениям 1,/Ь (рисунок 6), при которых мощность вихрей значительно возрастает, что приводит к увеличению Ь0. Нарушение этих условий ведет к потере мощности вихрей, уменьшению их числа, а следовательно, и к удерживанию меньшего количества жидкости.

При изменении радиального шага между насадочными элементами 1,,/Ь (рисунок 7) происходит падение неличин ЛР1. и Ь0. Снижение ДР[ и 11„ в диапазоне I,, от ] ,5Ь до 2Ь происходит более резко, тогда как при (р>2Ь эн> снижение плавное. Это означает, что присутствие диспергированной жидкой фазы не влияет на механизм образования вихрей.

Влияние расположения насадочных элементов в вертикальном I, и радиальном 1р направлениях в объеме насадочной зоны на частоту ы,й и амплитуду Л вибраций свободных концов вибрирующей пластинчатой насадки при наличии орошения (рисунки 8 и 9) происходит аналогично, как и в сухом аппарате.

Отличием является то, что количественные значения швб и А с увеличением плотности орошения снижаются. Определяющим остается процесс одновременности в вихреобразовании и взаимное влияние вихрей друг на друга. Так, при 1В=2Ь и 4Ь частота вибраций за счет подавления её срывающимися вихрями

Зависимость частоты о),6 и амплитуды А вибраций свободных концов от вертикального шага г^Ъ

Зависимость частоты со,6 и амплитуды А вибраций свободных концов от радиального шага Х^/Ь

2'1

. 22

'и Ц>-

« 20 э

(й 16

1.0 го ¿.о 4.о 5.о

15 го .2.5 з.о 3.5

Wp=4мУc; Ь=25м3/м:ч; 1р/2Ь 1 - А; 2 - ю,6

Рисунок 8

\\'г=4м/с; Ь=25м3/м2ч; 1 - А; 2 - со,6

Рисунок 9

снижается, а амплитуда А, наоборот, возрастает (рисунок 8). В несинфазном режиме частота начинает расти, а амплитуда уменьшается.

При снижении 1,/Ь от 2 до 1,5 (рисунок 9) повышается стесненность потока между насадочными элементами, что обуславливает рост числа вихрей, зависящих от величины зазора между соседними пластинами. Истинная скорость газа имеет повышенные значения, поэтому при 1р=1,5Ь сош6 имеет высокие значения, которые снижаются с увеличением 1р. Амплитуда вибраций А в указанном диапазоне растет. При \р > 2Ь снижение ш.6 и увеличение А происходит незначительно.

Для вывода уравнения, позволяющего определить частоту и амплитуду колебаний свободных концов вибрирующей пластинчатой насадки использовали дифференциальное уравнение топкой гибкой ленты:

М,

Е.1.

[ч <>">-'Г

с граничными условиями:

(5)

при г = 0; у = 0; у'=0

(6)

В результате подстановок и преобразований получено уравнение, описывающее величину прогиба пластины:

У=А =

Ка'

(1ка/ -1)

-1

где а=2,856 и Ь=-0,028 - коэффициенты.

Значение параметра К рассчитывается по формуле: к_ 12,39 М,пг

а величина изгибающего момента М,пг по выражению:

Мтг= 1

Р + -

п л + Уз —;—

5

(7)

(8)

(9)

где = 2,5 х 10'; у2= 2,27 и \|*3 = 90 - коэффициенты, найденные экспериментально.

Решение уравнений (7) и (8) осуществлялось с учетом экспериментальных данных частоты вибраций со,6. В результате получены данные амплитуды вибраций свободных концов пластин, которые сопоставлялись с экспериментальными. Расхождение составило ± 12%.

Учитывая относительную идентичность характера изменения кривых ДРС и ДРь и сохраняя единый подход к расчету гидравлического сопротивления, предложено следующее уравнение для определения АР:

АР:

с м Л УУГ-Ч 2 £"о

( Ю)

Для сухого аппарата АР =АРС, коэффициент сопротивления с, -Е,^; в орошаемом аппарате Д1'=ЛР1, Е, = .

Па основании обработки экспериментальных данных гидравлического сопротивления сухой насадки предложено расчетное уравнение для определения коэффициента сопротивления:

= 0,35 ()„ 0Р К ~0-024 (11)

где Кс - коэффициент, характеризующим процесс вибрации свободных концов пластин в объеме насадочной чопы:

А\У2,

Кс =-К- (12)

Объемная порозность насадки е определяется по формуле:

£=1----з

1в1р(2/ + 0,5Ь)

Для расчета коэффициента сопротивления орошаемой насадки ^ на основании обработки экспериментальных данных гидравлического сопротивления получено уравнение:

¡¿ = з,1 е.ерк°/7(^)°'27 (И)

Для расчета количества удерживаемой жидкости предложено следующее уравнение:

1*0 = 01™+И,)— (15)

Пленочная составляющая Ьш рассчитывается по формуле: Ь,1П= 5,п ( 1 -Е0) (16)

Капельная составляющая определяется исходя из уравнения сохранения энергии газового потока при одномерном и установившемся течении его в элементарном объеме одной ячейки по уравнению:

• (17)

2ЁР* ¿7(1

Газосодержание слоя определяется по известному соотношению:

(18)

Н

Погрешность расчетных данных для ДРс составила ± 12%, для ДРи - ±15%, для Ь0 - ± 15%.

Толщина пленки жидкости, находящейся на поверхности вибрирующей шастинчатой насадки, и скорость её течения определены на основе известных акономерностей стекания пленки по плоской поверхности:

I )

1/3

(19)

и™ = 0,87

1/3

к.

2/3

(20)

де гг = Ь/ / (Ь + /) - гидравлический радиус, м;

л

Кш = А г»вб I % - вибрационный параметр.

Диаметр струй (1,^ и капель жидкости с!к определены с использованием еории локально изотропной турбулентности:

¿стр =

2,84

_2/5 _2/5 г стпл

2/5 „1/5 „2/5,,6/5

г ¿и „¡и

Рж Рг

(21)

и.

Л/6,2/3 1/3„

4 = 0,268 ^^^1 (22)

истрРг

Скорость истечения струн жидкости рассчитана, исходя из равенства длины элны на поверхности струи и величины не распавшейся .струн:

1/2

Рг Рж Остр

Точность зависимости (22) оценивали статистической обработкой фотогра-ий. Погрешность расчетных данных в наиболее интенсивных режимах (ре-имах одновременного вихреобразования) составила ±18%.

Глава 3. Массообмен в аппарате с регулярной вибрирующей пла-инчатой насадкой. Изучение массообменных характеристик аппарата "ЮН осуществлялось в том же диапазоне изменения режимных н конструк-[вных параметров, что и при исследовании гидродинамики аппарата. Массо-•дача в газовой фазе изучена при адиабатическом испарении воды в воздух, а

Зависимость коэффициентов массоотдачи в жидкой фазе ря аппаратов РПВН и РППН от вертикального шага ^

Зависимость коэффициентов массоотдачи в газовой фазе р„ аппаратов РПВН и РППН от вертикального шага 1,/Ь

tp/b= 1,5; Wr= 4м/с; L =50 м3/м2ч 1 и 2 - Р„ аппаратов РППН и РПВН соответственно

Рисунок 10

tp/b= 1,5; Wr= 4м/с; Ь=50м3/м2ч 1 и 2 - Р„ аппаратов РППН и РПВН соответственно

Рисунок 11

в жидкой фазе - в процессе десорбции кислорода из воды. Полученные коэффициенты р„ и р« отнесены к площади поперечного сечения аппарата.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что интенсивность массопереноса как в газовой, так и жидкой фазах растет с увеличением скорости газового потока и плотности орошения.

На процесс массообмена значительное влияние оказывает взаимное пространственное расположение насадочных элементов. Анализ кривых зависимостей Р» = f (t.) и и рп = f W (рисунки 10 и 11) свидетельствует об аналогичном характере изменения с кривыми APL=f(t,) и ho= f(t.) (рисунок 6). Максимумы на кривых рв = f (t.) и Р„ = f (t.) соответствуют режимам одновременного вихреобразования. Максимальное использование энергии вихреи, возникающих в этих режимах, суммирование мощности при их взаимодействии способствует интенсивному развитию межфазной поверхности за счет многократного дробления капель и струй. Значения коэффициентов массоотдачи в газовой Р„ и жидкой р« фазах аппарата РПВН выше, чем в аппарате РППН. Это связано с тем, что вибрации свободных концов пластинчатой насадки в аппарате РПВН позволяют снизить размеры структурных составляющих (капель, струй и пленок) и тем самым увеличить межфазную поверхность.

Влияние радиального шага на коэффициенты массоотдачи аналогично

влиянию на гидродинамические параметры.

Установлено, что структура потоков, гидродинамика аппарата РПВН и интенсивность процесса массообмена главным образом зависят от закономерно-

стей вихревого движения сплошной фазы. Поэтому они положены в основу модели для описания процесса массопереноса.

В работах (Балабеков, 1985г., Серманизов, 1991г.) предложены уравнения для расчета коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах. Используя аналогичный подход, с учетом вибрационного пленочного течения жидкости по элементам насадки и вихревого дробления ее на капли получены следующие расчетные зависимости:

Рп = Вг

$ъ<Ря ^

1/4

»ь

(24)

где Вг = 1,55 / (1 - е) - опытный коэффициент.

Для определения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе:

Р*« В*

О ~ )Рг Р ж и г

1/4

Н_

(25)

где В* = 8,0 (1 - ср)ш - опытный коэффициент.

Погрешность расчетных значений и Р« не превышала ±14 и ±15%, соответственно.

На основе модели идеального смешения по жидкой и газовой фазам использовано известное математическое описание профиля концентраций абсорбируемого компонента в обеих фазах по высоте рабочей зоны колонны. При этом исходили из полученных расчетных уравнений для определения гидродинамических и массообменных параметров аппарата РПВН.

Расчет по предложенной математической модели сравнивали с результатами промышленных испытаний абсорбции диокафа серы раствором бихромата натрия. В связи с этим коэффициент массоперсдачи определен с учетом протекания химической реакции.

Получена хорошая сходимость расчетных и экспериментальных данных.

Глава 4. Промышленные испытания, технико-экономическая оценка и рекомендации по проектированию аппарата с регулярной вибрирующей пластинчатой насадкой. В работе представлены результаты промышленных испытаний и внедрений аппаратов с регулярной вибрирующей пластинчатой насадкой на АО "Актюбинский завод хромовых соединений".

В технологической схеме очистки газопылевых выбросов, отходящих от шахтной печи в производстве сернистого натрия испытан аппарат РПВН диаметром 1,2 м и высотой 6,0 м, имеющий две секции с насадкой высотой 1,0 м

каждая. Улавливание сероводорода, оксида серы (4+) и сульфатно-коксовой пыли осуществлялось щелочной водой из пруда-накопителя, содержащей сульфид и карбонат натрия.

Испытаниями установлено:

-среднее количество газовых выбросов, подаваемых на очистку в аппарат РПВН составляет 12 тыс.нм3/ч с содержанием НгБ - 0,12 -г 0,48 г/нм3, БОг -0,21 ч- 0,74 г/нм3, пыли ~ 11,6 г/с;

-исходная щелочная вода из пруда накопителя имела рН = 11,8 ч- 13,1 и содержала 1,8 -г 3,4% карбоната натрия при практически полном отсутствии сульфида натрия;

-степень очистки от газовых и пылевых выбросов в среднем составила

~ 98%.

Результаты испытаний подтвердили возможность эффективного использования аппаратов РПВН в процессе очистки газовых выбросов шахтных печей прудовыми водами.

В реконструированной технологической схеме очистки газопылевых выбросов, отходящих от реактора непрерывного действия в производстве хромового ангидрида, взамен трех полых форсуночных скрубберов, были внедрены два аппарата РПВН диаметром 1,8 и 1,2 м, высотой 8,5 и 4,0 м соответственно. В обоих колоннах была смонтирована вибрирующая пластинчатая насадка высотой 2,0 м. Орошение первой колонны осуществлялось монохроматными щелоками, второй - оборотной водой.

В результате испытаний получены следующие показатели: расход газа 11500 -г 16800 нм3/ч; температура газа - после первого скруббера 70 ч- 75° С; после второго 50 ч- 55° С; концентрация улавливаемых компонентов (в пересчете на хром) - после первого скруббера 0,7 ч 3,65 г/нм3; после второго 0,0117 ч-0,275 г/нм3; степень очистки - до 99,9%.

Полученные данные свидетельствуют о значительно возросшей эффективности очистки при малых затратах энергии газового потока. Кроме того, снижена материалоемкость технологической схемы очистки газов за счет исключения одного аппарата и уменьшения длины газового тракта.

Аппараты внедрены с эколого-чкономическпм эффектом - 449,59 тыс.руб/год (в ценах 1989 года).

Во вновь разработанной технологической схеме получения хромового дубителя восстановлением бихромата натрия диоксидом серы, в качестве продукционных аппаратов использованы абсорберы РПВН. В двух первых аппаратах, по ход}' движения газового потока, были установлены две секции с РПВН высотой 1,0 м, а в третьем одна секция высотой 1,5 м. Диаметр абсорберов - 0,9 м.

Получение диоксида серы производилось сжиганием серы во вращающейся печи при температуре 650° С. На орошение абсорберов подавался раствор бихромата натрия. Движение абсорбента между баками циркуляции каждого абсорбера осуществлялось противоточно.

В результате проведенных испытаний для балансовых расчетов приняты следующие данные замеров:

-на входе в первый абсорбер: температура газа 75° С; расход газа 6816 м3/ч; концентрация SO2 80,4 г/м3;

-на входе во второй абсорбер: температура газа 40° С; расход газа 5667 м3/ч; концентрация S02 68,6 г/м3;

-на входе в третий абсорбер: температура газа 20° С; расход газа 11496 м3/ч; концентрация S02 0,0805 г/м3.

Исследования показали эффективное использование аппаратов РПВН в процессе абсорбции диоксида серы раствором бихромата натрия. Абсорберы внедрены с экономическим эффектом 76445 долл. США в год.

Технико-экономическая оценка аппарата РПВН и сравнение с аппаратами, заменяемыми в процессе реконструкции технологических схем проведены по таким показателям, как: габариты абсорберов, количество циркулирующего раствора, расход электроэнергии, материалоемкость и степень очистки. Сравнительный анализ показал техническую и экономическую целесообразность применения разработанного аппарата.

Рекомендации по выбору режимных и конструктивных параметров для проектирования промышленных аппаратов определены исходя из результатов проведенных исследований и сравнительного анализа по энергопараметру ДР/ Рг,-

На основании экспериментальных и теоретических исследований разработана методика расчета, позволяющая определить все параметры аппарата с регулярной вибрирующей пластинчатой насадкой на стадии проектирования.

Основные выводы

1. На основании экспериментальных и теоретических исследований механизма взаимодействия вихревых газожидкостных потоков, гидродинамики и массообмена в газовой и жидкой фазах разработан аппарат с регулярной пластинчатой вибрирующей насадкой для осуществления процессов массообмена и пылеулавливания.

2. Выявлено, что при изменении вертикального шага между пластинчатыми вибрирующими элементами, возможно достижение полуиериодного (t, = 2b) и периодного (t, = 4b) режимов одновременного вихреобразования, характеризующихся ростом суммарной мощности вихрей и значительной турбулнзацией газожидкостного потока. При изменении радиального шага определено критическое расстояние tp = 2b, до которого происходит взаимодействие вихрей в радиальном направлении.

3. Установлено, что в однофазном потоке с увеличением скорости газа частота и амплитуда вибрации свободных концов пластин растут. Рост вертикальных шагов до значений, соответствующих режимам одновременного вихреобразования приводит к некоторому подавлению частоты и увеличению ам-

плитуды вибрации, за счет совпадения направления движения свободных концов насадки с вертикальной составляющей подъемной силы вихря. Увеличение радиального шага способствует росту амплитуды и снижению частоты вибраций. Выявленные закономерности сохраняются и для двухфазного потока, однако численные значения частоты и амплитуды вибраций ниже из-за наличия пленки жидкости на поверхности элементов.

4. Исходя из анализа сил, действующих на свободные концы вибрирующей насадки, получено уравнение, описывающее величину прогиба свободных концов пластин в зависимости от режимных параметров, геометрических и прочностных характеристик.

5. На основании анализа сил, действующих на стекающую по вибрирующей плоской поверхности пленку жидкости определена её толщина, а исходя из условия равновесия динамического напора, действующего изнутри на поверхность раздела и капиллярного давления получена расчетная зависимость для определения среднего диаметра капель. Полученные уравнения учитывают конструктивные особенности насадки, режимные параметры и физические свойства потоков газа и жидкости.

6. Предложены расчетные уравнения для определения гидравлического сопротивления количества удерживаемой жидкости, газосодержания, коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах, учитывающие вихревое взаимодействие фаз в слое с регулярной пластинчатой вибрирующей насадкой.

7. На основании полученных расчетных уравнений, результатов лабораторных и промышленных испытаний аппарата с регулярной пластинчатой вибрирующей насадкой:

7.1. Подтверждена его высокая интенсивность л эффективность, надежность в эксплуатации и низкая энергоемкость;

7.2. Проведен сравнительный анализ технико-экономических показателей по габаритам газоочистного оборудования, количеству циркулирующего раствора, расходу электроэнергии, материалоемкости и степени абсорбции, свидетельствующий о перспективности применения предлагаемого аппарата;

7.3. Разработана научно-обоснованная методика расчета гидродинамических и массообмсиных характеристик.

7.4. Составлены практические рекомендации но проектированию и оптимальной эксплуатации промышленных аппаратов.

Условные обозначении

А - коэффициент, амплитуда, м; Ь - ширина (характерный размер) наса-дочных элементов, м; Э - коэффициент диффузии, м2/с; с! - диаметр капли, м; Н- высота, м; Ьо - количество удерживаемой жидкости, м; Ь - плотность орошения, м3/(м2ч); 1 - линейный размер, м; М - изгибающий момент, Нм; ДР - гидравлическое сопротивление, Па; г - радиус, м; Б - пло-

щадь, м2; I - шаг размещения насадочных элементов, м; V/ - скорость, отнесенная к поперечному сечению аппарата, м/с; Р - коэффициент массоотдачи,

м/с; 5 - толщина пленки жидкости, м, толщина насадочного элемента, м; е -порозность насадки; 0 - коэффициент характеризующий степень взаимодействия вихрей; ц - коэффициент динамической вязкости, Па с; v - коэффициент кинематической вязкости, м2/с; р - плотность, кг/м3; с - поверхностное натяжение, н/м; ф - газосодержание, м3/м3; у - коэффициент; - коэффициент сопротивления; ш - частота, с'1; Е - модуль упругости, МПа; Re - число Рейнольдса; SI - число Струхаля.

Индексы: b - вихрь; вертикальный; вб - вибрирующая; г - газовая фаза; ж - жидкая фаза; к - капля, конечная; кр - критическая; L - жидкая, орошаемая; н - насадка; р - радиальный; с - сухая; стр - струя; экв - эквивалентный.

Аппараты: РПН - регулярная подвижная насадка; РПВН - регулярная пластинчатая вибрирующая насадка; РППН - регулярная подвижная пластинчатая насадка.

Список опубликованных работ по диссертации

1. Решение о выдаче предварительного патента PK по заявке №961039.1 от 31.12.96г. Аппарат с насадкой. (Волненко A.A., Сорокин В.Г., Балабеков О.С., Пиввуев В.Я., Нокин С.К., Серманизов С.С., Кумисбеков С.А. - 4с.:ил.

2. Бекибаев Н.С., Серманизов С.С., Кумисбеков С.А., Гидродинамические режимы работы аппарата с регулярной подвижной пластинчатой насадкой. А-Ата,1992. -Выпуск-2. - Деп. в КазНИИНКИ. № 3872-Ка 92.

3. Бекибаев Н.С., Гисматулин Ч.Н., Кумисбеков С.А.,Фудина З.Н. Особенности взаимодействия газожидкостного потока в аппарате с регулярной подвижной насадкой. // Междунар.науч.уч.-метод.конф. Актуальные проблемы науки, технологии производств и образования: Сбор.трудов. - Шымкеит, 1993. Т.2, С. 177-178.

4. Волненко A.A., Балабеков О.С., Кумисбеков С.А. Промышленное использование аппаратов регулярной подвижной насадкой (РПН) в производстве основного сульфата хрома. // Проблемы развития предприятий основной и горной химии.: Сбор.науч.трудов. - 1'еспуб. АО Каз! ШИХимироект. Шым-кент. 1996. -С.226-227.

5. Волненко A.A., Кумисбеков С.А., Балабеков О.С., Бопдаренко В.П. Гидродинамические режимы работы аппаратов с подвижной насадкой. // Наука и образование Южного Казахстана. - Шымкснт.1996. - № 3. - С.249-251.

6. Волненко A.A., Кумисбеков С.А., Балабеков О.С. Определение толщины клетки ждидкостн на поверхности вращающихся пасадлочных элементов в аппарате с подвижной насадкой. // Междунар.науч.конф. Научно-технический прогресс - основа развития рыночной экономики. Сбор.трудов. -Караганда. 1997. С.86-89.

7. Волненко A.A., Кумисбеков С.А., Балабеков О.С., Бондаренко В.П., Ашир-бсков Х.А. Исследование гидродинамики аппаратов с регулярной вращающейся насадкой.:// Междунар.науч.-теор.и науч. - метод.конф. Наука и образование- 97.: Сбор.трудов. - Шымкент.1997. С.18-22.

8. Волненко A.A., Кумисбеков С.А., Балабеков О.С. К определению амплитуды и частоты колебаний свободных концов пластин в насадочных массооб-менных аппаратах. // Наука и образование Южного Казахстана. - Шым-кент. 1997. - № 7. - С. 148-150.

9. Волненко A.A., Кумисбеков С.А., Балабеков О.С. Исследование процесса абсорбции и расчет массообменных характеристик в аппарате с регулярной подвижной вибрирующей насадкой. // Междунар.науч.конф. Наука и образование - ведущий фактор стратегии "Казахстан - 2030": Сбор.трудов. -Караганда, 1998. -С. 794-797.

Ю.Волненко A.A., Кумисбеков С. А., Балабеков О.С. Основы расчета распиливания жидкости в аппарате с регулярной вибрирующей насадкой. // Меж-дунар.науч.-техн. и уч.-метод. конф. Наука и образование - эффективные рычаги реализации стратегии "Казахстан - 2030": Сбор.трудов. - Шым-кент.1998 -т.1. С.341-344.

Резюме

Кушсбеков Серж Аргынбайулы

"Жуйсл1 шрЬтдспш пластинкалы саптамасы бар аппараттьщ пшродимикасы мен масса алмасуы"

техника гылымыньщ кандидаты

05.17.08 — химия тсхнологиясыньщ процестср1 жэне аппараттары

Диссертациялык, жумыс жогаргы нэтижеш жупел! шришепш пластинкалы саптамасы (ЖДПС) бар аппарапы жете зертгеуге, гылыми-дэлелш есепгеу эдастерш жасауга, тэзарибе^-внеркэсштж тексерулер журпзт оны внеркаешке енпзуге арналган. Жумыстъщ непзп гылыми сипатгамалары:

—ЖДПС бар аппараттьщ гидродинамикасын режимдж жэне конструктивтж парамегрлершщ езгеркше карай техирибсл! зерттеу корытындысы:

—ЖДПС бар аппараттардын масса алмасуьш сипаттайтын зерттеу корытындысы жэне оларды есептеуге мумкгндж беретш закдылыктарын аныктау;

—пластинкалы саптаманын бос шетшщ шрьтдеу козгалысына есксретш гидродинамика мен масса алмасуды сссптсу тсндсулср1:

—ЖДПС бар аппараттарды онсркэсшкс пайдалану жэне сссптсу. жобалау о/истсрь

Зсрттслгсн масса алмасу аппаратынын курылысы Казакстаи Рсспубликасынын алдьш ала патентшен коргалган (К 961039.1 мэлЬшсмс бопынша алдын ала патент беру туралы шешьм).

Зсрттслгсн аппарат АК. "Хромдык коспа злуытьшда" синап, онд1р1скс енпзьтген. ©ншркке енлзудщ эконо>И1калык аффект) жилына 449,59 мын тенге жэне 76445 АК,Ш долл.

RESUME

"Hydrodynamics and Mass Transfer in apparatus with regular plate vibrating set bar"

Serik Kumisbekov, candidate of technical sciences

05.17.08. "Processes and apparatuses of chemical technology"

The principal aim is the development of highly effective apparatus with regular plate vibrating set bar, implementation of hvdrodynamic exploration and processes of mass transfer and creation of scientific methods of account, the industrial and experimental examination, its introduction in industry. The main scientific points are:

-the results which had been got out from the experimental explorations of the hvdrodynamic of the apparatus with regular plate vibrating set bar in the wide rang of the changing, with regimed and constructed characterisings;

-the results which had been got out from the exploration of the mass transferring characterisings of the apparatuses with RPVS and the definition of the basic conformities are arrowing their calculations:

-equations are describing the influence of the vibration movement of the free ends of the plate set bar on the hvdrodynamic and mass transferring:

-projection methods of the calculation and exploitation of the industrial apparatuses with RPVS.

The working out construction of the mass transferring apparatus has been protected by the preliminary RK patent (the decision concerning the distribution of the preliminary RK patent according the application N % 1039.1 from 31.12.96).

That apparatus had been tested and had been inculcated F.V. "Aktubinsk Plant of the Chromium Combinations" with economic effect 449.39 rubles in year (costs of the 1989) and 76445 USD.