автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Разработка аппаратов на основе кавитационно-вихревого эффекта для окисления сырья и отделения газов при получении битума

На правах рукописи

ОД

1 7 ад 2003

ВАНЧУХИН НИКОЛАЙ ПЕТРОВИЧ

РАЗРАБОТКА АППАРАТОВ НА ОСНОВЕ КАВИТАЦИОННО-ВИХРЕВОГО ЭФФЕКТА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СЫРЬЯ И ОТДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ БИТУМА

Специальность 05.04.09 - Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2000

Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета

Научный руководитель: доктор технических наук

Хафизов Ф.Ш.

Официальные оппоненты: Д.т.н., профессор Теляшев Г.Г.

К.т.н., с.н.с. Кутьин Ю.А.

Ведущее предприятие: ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»

Защита состоится «12» мая 2000 г. в 1530 часов на заседании диссертационного совета Д.063.04.09 в Уфимском государственном нефтяном техническом университете (УГНТУ) по адресу: 450062, Уфа, Космонавтов, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГНТУ. Автореферат разослан «12» апреля 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

А Си С. и - ¿Г— П А О

И.Г.Ибрагимов

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Актуальность работы

Битум, является одним из наиболее распространенных инженерно-строительных материалов и широко используется при строительстве и ремонте дорог, жилых домов, промышленных предприятий и аэропортов. Потребление битумов во всех странах мира непрерывно возрастает, поэтому спрос на качественные нефтяные битумы имеет тенденцию к росту. Связано это с повышением требований к качеству покрытий и с реализацией ряда федеральных и государственных программ по дорожному и капитальному строительству.

На большинстве нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) России действуют физически изношенные битумные установки, использующие устаревшую технологию, что затрудняет переход нефтеперерабатывающих предприятий на производство качественных битумов. Весьма проблематичным в условиях финансового кризиса в стране является увеличение мощности битумных установок без вложения значительных средств в реконструкцию или строительство новых.

В настоящее время актуальной является разработка современных аппаратов и технологий производства битумов, позволяющих увеличить мощность и улучшить качество продукта на действующих битумных установках без значительных капитальных вложений.

Реализовать данную проблему позволит создание и внедрение з производство компактных аппаратов, основанных на использовании вихревого эффекта с интенсивным режимом кавитации, для создания которого бывает достаточно энергии потока обрабатываемой жидкости.

Реализация современных технологий при разработке аппаратов на основе кавитационно-вихревого эффекта с учетом снижения энергоемкости актуальна в связи с возрастанием стоимости энергии.

Основные направления исследований выполнены в соответствии с Государственной научно-технической программой Академии наук Республики Башкортостан (АНРБ) «Проблемы машиностроения, конструкционных материалов и технологии» по направлению 6.2 «Надежность и безопасность технических систем в нефтегазохимическом комплексе» на 1996-2000 годы, утвержденной постановлением кабинета министров РБ №204 от 26.06.96г., а также по Федеральной целевой программе «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы (ФЦП «Интеграция») по государственному контракту №28 «Создание совместного учебно-научного центра «Механика многофазных систем в технологиях добычи, транспорта, переработки нефти и газа».

Целью работы является разработка новых высокопроизводительных малогабаритных аппаратов, работающих на принципах кавитационно-вихревых эффектов, для реализации каскадной системы получения битумов.

Основные задачи исследования

- провести анализ существующих процессов и аппаратов для получения окисленных битумов;

- изучить влияние кавитационно-вихревого воздействия на процессы интенсификации окисления углеводородного сырья до битума;

- разработать кавитационно-вихревой аппарат для эффективного разделения газожидкостного потока окисленного углеводородного сырья;

- создать высокоэффективную систему окисления углеводородного сырья -и отделения газов с применением разработанных аппаратов для непрерывного процесса производства битумов различных марок на одной технологической установке.

Научная новизна

1. Обосновано совмещение окислительной колонны с газожидкостным кавитационно-вихревым аппаратом (ГЖКВА) и кавитационно-вихревым аппаратом (КВА) для реализации каскадной системы окисления углеводородного сырья. Показано, что за счет последующего отделения газов окисления в КВА достигается получение битумов различных марок на одной установке.

2. Выявлен эффект и предложен механизм роста кавитационных пузырьков при их движении от периферии к центру аппарата за счет воздействия центробежных сил, разницы давлений и температуры в пристенном и закрученном потоках.

3. Для создания интенсивной зоны кавитации в КВА разработана конструкция энергоразделителя в котором каналы выполнены в виде-сопла Лаваля, что обеспечивает повышение степени дегазации окисленного углеводородного сырья.

4. Установлена зависимость между высотой заполнения колонны углеводородным сырьем и временем его окисления, которая позволяет оптимизировать размеры колонны окисления и установить рациональную последовательность получения различных марок битума на установках с применением ГЖКВА и КВА.

Практическая ценность

Разработанная блок-схема и программа расчета геометрических размеров и технологических параметров колонны окисления с ГЖКВА использованы при проектировании установки получения битумов, а элементы каскадной системы внедрены на АО «НУНПЗ». Вышеуказанная " разработка используется в УГНТУ при чтении курса «Процессь1 и оборудование отрасли» по специальности 17.05.01 «Машины и аппараты химических производств».

Апробация работы

- на III Международной специализированной выставке «Строительство, архитектура и коммунальное хозяйство - 99»;

- на 2-м научно-техническом семинаре «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан.

Публикации

Содержание работы изложено в 6 опубликованных работах. Объем работы

Диссертация состоит из введения, трех глав, основных выводов, списка литературы, включает 24 рисунка, содержит 9 таблиц, 107 страниц печатного материала.

Научным консультантом по главе 3 является к.т.н. Юминов И.П.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу существующих современных аппаратов для производства окисленных битумов.

Рассмотрены различные типы установок для производства окисленных битумов, установлено, что на отечественных установках в основном применяются окислительные аппараты колонного типа.

Основным недостатком колонн окисления является достаточно высокое содержание кислорода в газах окисления в силу низких коэффициентов сепарации.

Проведенный литературный анализ показал, что наиболее эффективными аппаратами для окисления нефтяного сырья и разделения (сепарации) газов окисления при получении битумов являются аппараты, работающие на принципах кавитационно-вихрепых эффектов.

Установлены пути интенсификации процессов получения битумов с применением кавитационно-вихревых аппаратов, что может существенно повысить производительность и качество продуктов, полученных при

переработке нефтяных остатков. Однако до настоящего времени не изучен механизм газовыделения в вихревых аппаратах при создании кавитационных зародышей, а также не разработана методика расчета кавитационно-вихревых устройств.

В связи с этим в работе рассмотрены: влияние кавитационно-вихревого эффекта на интенсификацию процесса окисления углеводородного сырья до битума; работа вихревой трубы для сепарации многокомпонентной газовой и газожидкостной смесей; различные виды кавитации; гипотезы вихревого эффекта.

Вторая глава посвящена разработке каскадной системы, которая состоит из нескольких секций для получения битумов различных марок. В каждой отдельно взятой секции (рис.1) совмещены колонна с ГЖКВА для интенсификации процесса окисления нефтяного сырья и КВА для отделения газов.

В основу разработки каскадной системы для окисления нефтяного сырья до битума был положен ГЖКВА, разработанный Хафизовым Ф.Ш. Газожидкостный кавитационно-вихревой аппарат представляет собой узел подачи сырья, использующий энергию его потока для генерирования акустических колебаний, направленных на тонкое распыление и обработку сырья волновым полем. Аппарат позволяет диспергировать сырье и смешивать воздух и сырье во встречных вихревых потоках.

В процессе волнового воздействия на нефтяной остаток в потоке кислорода воздуха, в отличие от барботажного способа окисления, происходит не только массообмен между сырьем и кислородом воздуха, но также звукохимическая реакция окисления. Если суммарная константа скорости реакции окисления для сырья с температурой размягчения (по методу КиШ), равной 14,5°С, составляет 0,07, то для процесса окисления этого сырья при волновом воздействии - 0,12. Из сравнения констант скоростей реакции видно, что волновое воздействие ускоряет процесс окисления нефтяного остатка почти в два раза.

Рис. 1. Схема секции каскадной системы непрерывного получения битума: 1 - окислительная колонна; 2 - газожидкостный кавитационно-внхревой аппарат; Зг кавитационно-вихрсвой аппарат; i - сырье; II - воздух; III - газожидкостная смесь окисленного углеводородного сырья; IV - газы окисления, V - БНД 90/130 (БН 60 90 и т.д.); VI - сырье для получения битума марки БНД 60 90 и т.д.

Учитывая, что в известной конструкции колонного аппарата с ГЖКВА отсутствует система отгона окисленных газон, появляется необходимость разработки вывода их из окисленного углеводородного сырья. Для этого в диссертационной работе предлагается использовать на выходе из колонны кавитациом+о-внхревой аппарат (описание и расчет аппарата приведены в главе 3), пз которого через газоотводную трубку (рис. 6), после разделения выводятся газы окисления, а через патрубок-часть битума (на первой секции это БН 90/130, на второй БП 60/90 и т.д.) н качестве готового продукта отгружается, а вторая часть поступает в следующую секцию для доокислення и отделения газов.

Автором установлено, что работа окислительной колонны с ГЖКВА позволяет варьировать продолжительность пребывания сырья в зоне реакции. Время пребывания сырья в зоне реакции для заданной производительности определяется по формуле

V

* пол

(1)

где Упол - полезный объем окислительной колонны, м3;

О — производительность колонны окисления по сырью, м3/ч.

Расчеты по уравнению (1) показывают, что после установки в колонне окисления битума ГЖКВА время реакции или пребывания в реакторе сырья сократилось с 4,4 до 2 часов. Производительность по сырью при этом поднялась с 18-20 до 40-45м3/ч.

Выявлено, что большую эффективность процесса непрерывного окисления сырья до битумов в колонном аппарате с ГЖКВА можно объяснить непрерывным появлением в реакционной зоне «свежей» (контактирующей с кислородом воздуха) поверхности раздела фаз и обработкой газожидкостной смеси акустическими колебаниями, генерируемыми ГЖКВА, увеличением площади контакта газовой и жидкой фаз, а также противоточным вихревым движением.

Экспериментальные результаты продолжительности процессов окисления различных видов сырья в зависимости от их природы и состава, режима и способа окисления определили предпосылки для выявления зависимости высоты продукта в колонне окисления от времени окисления для различных марок битума. Согласно формуле (1) с увеличением продолжительности окисления при постоянной производительности будет расти значение полезного объема, что при постоянном сечении колонны означает увеличение высоты жидкой фазы в колонне.

Учитывая тот факт, что в продолжительности окисления сырья существует интервал во времени, зависящий от физико-химических свойств, в определении зависимости высоты продукта от времени

окисления рассматриваются два случая: с минимальным временем окисления для получения заданной марки битума и с максимальным временем окисления.

Автором получена зависимость, представленная в виде графика на рис. 2, между основными параметрами процесса: уровнем углеводородного сырья (жидкой фазы) в окислительной колонне и продолжительностью окисления нефтяного сырья.

Таблица 1 - Продолжительность окисления углеводородного сырья для получения битумов различных марок

Марка битума Продолжительность окисления сырья, ч

БНД-90/130 1,25-2,35

БНД-60/90 1,5-2,75

БНД-40/60 2-3,45

БН-70/30 3-3.51

БН-90/10 4-4,65

Установленная зависимость позволяет получить величину полезных объемов для аппаратов, работающих с ГЖКВА.

Для определения зависимости времени окисления от высоты продукта в качестве примера для расчета берется окислительная колонна с ГЖКВА со следующими параметрами: диаметр Б=2,7 м; Н=22м.

Расчет величины полезных объемов колонн ведется как для минимального, так и для максимального времени окисления в зависимости от характеристики исходного сырья.

Подставляя значения из табл. 1 в уравнение (1), можно определить величину \'пол, необходимую для получения БНД 90/130: К,™" = 24,625 м5; " Г,™ = 46,295 м3.

БИ 90/10

Время окисления, час.,.

Рис. 2. График зависимости высоты продукта в. колонне от окисления для различных марок битума.

Установлено, что отгон и потери зависят от содержания летучих веществ в сырье и глубины окисления и находятся в пределах 0,5-10% (масс.) от сырья. В табл. 2 приведены расчетные данные о количестве газов окисления и отгона.

Таблица 2 - Суммарный выход % (масс.) отгона и газов окисления (А) и их объем, м3 (В)

Марка битума А В

БНД 90/130 1,6 0,32

БНД 60/90 2,0 0,3936

БНД 40/60 2,7 0,52

БН 70/30 3,3 0,62

БН 90/10 4,0 0,72

При каскадной системе окисления величина С будет уменьшаться на суммарное количество отгона и газов окисления (м^), т.е. для получения битума БНД 60/90 имеем

V™ =ДгГ(Сс -0,32)р = 4,846м3; К2тах = Д/2тах X19,68 X р = 7,75 м3.

Аналогичным способом находятся значения полезных объемов для получения битумов марок БНД 40/60, БН 70/30 и БН 90/10.

Кинетика и математическое описание процессов окисления сырья в битумы имеют большое техническое значение для расчета и оптимизации процессов получения битумов.

Автором разработана блок-схема расчета и дано математическое описание, которые можно использовать для расчета геометрических размеров аппаратов и технологических параметров в процессах получения окисленных битумов. Блок-схема представлена на рис. 3.

Предложенная автором каскадная система позволяет получать одновременно битумы различных марок на одной установке. Последнее достигается за счет оптимизации размеров колонн окисления вследствие

Ввод: йс, О, Н

в, р,

_ _ 1.

»

V ¡¡исч п н О2

4

1

у 1111« * ] ПШ1 ! С,

ту тах ¥ 1 = тах Г1 С,

у ,11Ш = Дг ,тт

у шах = Дт,"" б, 1

{Расчет выхода газов окис, и отгона}

{Расчет выхода готового битума}

{Рзсчет объемов колонн окисления}

: И......

\ |

3.14 О- (

4 * К'"" 3.14 Ог

+ Н"

- Г

ног" = нг - я;:;'

НЕ) — Н ,П;1А: — М ,,||П

(Расчет высот колонн}

{Действительные значения высот)

Вывод: Б;, в,, УНУ

■ и 1 * расч.

Конец

Рис.3. Блок-схема расчета.-

уменьшения пребывания сырья в колонне (времени окисления), за счет интенсификации процесса окисления, который достигается применением ГЖКВА. Принципиальная схема каскадной системы битумной установки для получения битумов различных марок показапа на рис. 4.

лРЛ*

90/130

Риа 4. Принципиальная схема каскадной системы непрерывного окисления: I - окислительная колонна с ГЖКВА; 2 - кавитационно-вихревой аппарат.

В третьей глазе рассмотрена гипотеза о совмещении вихревого эффекта с явлением кавитации. Эта идея положена в основу методики расчета аппаратов разделения газов с интенсивными зонами кавитации.

Известно что, кавитация представляет собой процесс неустойчивого изменения размеров парогазовых пузырьков при знакопеременном давлении в жидкости. Расширение пузырьков происходит при существовании в жидкости отрицательных давлений, а их сжатие - при положительных давлениях, превосходящих равновесные значения. Значения растягивающих давлений, при которых возможны разрывы жидкости и образование новой фазы - парагазового пузырька, определяются силой межмолекулярных связей.

Поскольку работа по образованию новой поверхности единичной площади определяется поверхностным натяжением сг, а расстояние, на которое надо раздвинуть частицы среды для разрыва межмолекулярных связей, равно приблизительно удвоенному расстоянию между соседними молекулами г, минимальное критическое растягивающее давление Распределяется по зависимости

.2)

г

Оценка теоретических значений давления по формуле (2) дает величину около 1 ООО МПа.

Согласно Л.Д.Розенбергу. температурные флуктуации нарушают однородную структуру жидкости и снижают её прочность на разрыв. При этом значительно снижаются экспериментальные значения Рк в реальных жидкостях, которые имеют величину около 10 МПа.

Как показывают 'полученные"- результаты исследований, значительное расхождение экспериментальных и теоретических оценок критического растягивающего давления обусловлено присутствием в жидкости так называймых зародышей кавитации в виде парогазовых микропузырьков или твердых несмачиваемых частиц. Микропузырьки,

согласно Пернику А.Д., могут возникнуть даже после тщательной очистки и дегазации жидкости в результате воздействия частиц высоких энергий.

При образовании кавитационного пузырька внутрь каверны с её поверхности попадают не только пары жидкости, которые при сжатии конденсируются, приводя к полному захлопыванию пузырька, но и диффундирующие из примыкающего слоя жидкости газы, препятствующие захлопыванию пузырька.

При допущении, что кавитационная каверна не вращается, в работе рассмотрено движение газового пузырька (каверны) от периферии вихревого аппарата к его центру (рис. 5).

Учитывая, что рост кавитационного пузырька, согласно М.А.Маргулису, происходит за счет пульсаций, совершаемых пузырьком, и ¡пая приращение радичса пузырька ЛИ через определенный промежуток времени, можно определить радиус кавитационного пузырька.

Я, = Я« + ДЯ

где - радиус кавитационной каверны в начальный момент.

(4)

Пристенный поток

Зона

закрученного потока

Край зоны

пристенного

потока

Рис. 5. Схема движения газового пузырька (каверны) от периферии пристенного потока к зоне закрученного потока

Как показывают теоретические исследования, зная величину давления на периферии вихревого аппарата, можно расчетным путем определить величину давления на любом участке от периферии к центру по формуле

Анализ формулы (5) показывает, что с уменьшением радиуса пристенного потока давление в кавитационной каверне увеличивается, что способствует движению пузырька от периферии к зоне закрученного потока. Достигнув зоны закрученного потока, кавитационный пузырек лопается и газ, находящий внутри каверны, попадает в закрученный поток газа и удаляется через газоотводную трубку.

Из всего вышеизложенного следует. что явление гидродинамической кавитации в кавитационно-вихревом аппарате - это следствие претерпевания газожидкостным потоком окисленного углеводородного сырья в отдельно взятом канале энергоразделителя, выполненного в виде сопла-Лаваля. местного сужения с последующим расширением и резким понижением давления, в результате которого образуются разрывы сплошности жидкости, т.е. кавитационные каверны.

Поскольку рост или расширение кавитационного пузырька сопровождаются уменьшением концентрации газа в нем, газ из жидкости поступает в пузырек через его увеличивающуюся поверхность, т.е. происходит процесс выпрямленной диффузии. Жидкость вокруг пузырька приходит в движение за счет колебания его стенок, а сам он перемещается

(5)

где р - плотность газожидкостной фазы, кг/м3; в - расход газожидкостной фазы, м3/ч; р" - максимальное значение давления, МПа; со - радиальная составляющая скорости; г-радиус вихревой камеры, м; С0 - постоянная интегрирования.

в область пониженного давления. Толщина сферического слоя жидкости вокруг пузырька при этом уменьшается, что способствует лучшей подпитке пузырька растворенным в жидкости газом. Быстрое расширение пузырька в основном происходит за счет испарения жидкости с поверхности его стенок, что приводит к охлаждению прилегающего слоя жидкости. Разность температур вызывает поток тепла от жидкости, идущего на испарение жидкости со стенок, что также влияет на рост пузырька. Следовательно, при кавитации величина диффузии потока газа в пузырек значительно возрастает, т.е. происходит интенсификация процессов дегазации.

В основу разработки кавитационно-вихревых аппаратов для газонасыщснных растворов положены известные газовые и пародисперсные вихревые вертикальные теплообменники, конструкции которых изменяются с учетом вышерассмотренных особенностей физической модели жидкость - газ. Основным отличием газосодержащей системы от газовой в вихревых аппаратах является на порядок более низкая предельная скорость протекания газо-жидкостиой среды (17 — 25м/с) по сравнению со скоростями газов (330 м/с).

На основе исходных данных процесса окисления углеводородного сырья до битумов автором предложена методика расчета кавитационно-вихревого аппарата и произведен расчет его основных конструктивных параметров. Обший вид КВА для дегазации окисленного углеводородного сырья при получении битумов приведен на рис.6.

Кавитационно-вихревой аппарат работает следующим образом: газожидкостный поток окисленного углеводородного сырья, подлежащий дегазации, под давлением подается через входной патрубок 1 в приемную камеру 2, затем по винтовым каналам энергоразделителя 4 попадает в камеру разделения 6. Под действием центробежных сил при снижении давления жидкости вследствие расширения потока в энергоразделителе и диффузоре (камера разделения) происходит распределение газожидкостно-

Рис. 6. Кавитационно-внхревой аппарат для газожидкостных сред 1 - входной патрубок; 2 - приемная камера; 3 - газоотводная труба; 4 - энергоразделитель; 5 - конус отражатель (каплеотбойник); 6 - камера разделения

го потока на зоны: жидкость - пузырьки — пена - газ. Выделившийся газ с пониженной температурой выводится через газоотводную трубу 3, поток жидкости с повышенной температурой перемещается в нижний патрубок и выводится из него с более низким содержанием газов.

Известно, что теория вихревого течения реальной многокомпонентной газожидкостной среды в настоящее время не позволяет получить однозначных рекомендаций для интенсификации работы кавитационно-вихревого аппарата.

В данной работе показано, что повышение эффективности КВА по дегазации газожидкостного потока окисленного углеводородного сырья достигается за счет выполнения профиля каналов энергоразделителя в виде сопел Лаваля, каждый отдельно взятый канал (рис.7) можно рассматривать как гидродинамический волновой преобразователь. На выходе газожидкостного потока из канала наблюдается зона интенсивной кавитации, которая, как указывалось выше, интенсифицирует процесс дегазации.

Величина диаметра энергораспределителя определяет скорость жидкости, движущейся в нем: чем выше выбранная скорость, тем меньше требуемый диаметр энергоразделителя. Для заданной производительности аппарата диаметр энергоразделителя может быть рассчитан на основании уравнения расхода:

1 тП2

У = 1/КхИЪ = — IV---т

К 4 ' [,)

из которого следует, что

V Я1Г ' (8)

где V — производительность (объемный расход жидкости), м3/с; \У - средняя скорость жидкости в каналах, м/с; Я = К у Бгин, площадь поперечного сечения энергоразделителя, м2;

Бкан - величина шага винтовых каналов, м;

Э - диаметр энергоразделителя, м.

К = 3 -5-12 -коэффициент соотношения площадей энергоразделителей и каналов, определяет оптимальное значение геометрии энергоразделителя и минимальные затраты энергии для эффективной дегазации двухфазной системы.

Подставляя значения К и Б в (8), получаем

п /4x111x10-« ,

£)= -= 13x10 м.

\ 3,14x10

На основании анализа экспериментальных данных, представленных в табл.3, выявлено, что уменьшение диаметра энергоразделителя увеличивает отношение шага винтовых каналов Б к его глубине Д и понижает степень дегазации.

Таблица 3. - Влияние геометрических параметров энергоразделителя на степень дегазации

мм Б, мм Д, мм 5/Д Степень дегазации, % !

200 10 25 1 0,4 75 :

150 10 7 | 1,42 36

120 8 5 | 1,6 30

80 6 3 | 2,0 ■ 15

Рис. 7. Геометрические параметры энергоразделителя (а) и развертка профиля канала, выполненного в виде сопла Лаваля (б)

Согласно В.М.Фридману, производительность данного аппарата определяется по формуле

Q = пБУ , м3/с, (9)

где 8 - площадь сечения одного тангенциального канала энергоразделителя, м2; п - число тангенциальных каналов; V — скорость источника жидкости, м/с.

К = 00)

где к - коэффициент характера выхода струи из цилиндрического канала (0,6-0,7); Р - давление жидкости на входе, Н/м"; р - плотность жидкости, кг/м3.

Количество тангенциальных каналов (п) и их диаметр рассчитывают исходя из необходимой производительности (<3) при известном давлении на входе и оптимальной концентрации компонентов в смеси. Из формулы (8)

е

Из соотношения —Г = т находим = тпБ , пБ

где т - отношение площади сечения выходного сопла сердечника (БО к суммарной площади сечений тангенциальных каналов в нем (т = 1.5^2,5). По найденной площади определяется диаметр сопла

Я = (12)

Количество каналов определяется из выражения (10) " — ^у ^ .

Экспериментально установлено, что: угол наклона осей тангенциальных каналов к оси сердечника должен

быть около 40 а их диаметр равным <1 г у, мм;

отношение суммарной площади сечений выходных отверстий корпуса резонатора к площади сечения сопла должно быть не менее 10 -¡- 15; профили каналов энергоразделителя, выполненные в виде сопел Лаваля или с винтовой нарезкой внутренней поверхности (рис. 6, б), обеспечивают повышение степени дегазации жидкости на 15%.

Полученные экспериментальные зависимости создают основу для расчета КВА заданной производительности для дегазации газонасыщенных растворов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате теоретических и экспериментальных исследований разработана каскадная система окисления углеводородного сырья состоящая из секций, в которых окислительная колонна с ПККВА совмещена с кавитационно-вихревым аппаратом, что позволит на одной установке получать битумы различных марок.

2. Разработана методика расчета технологических параметров работы аппаратов, которая реализована в виде блок-схемы и программы для ЭВМ.

3. Получена зависимость, связывающая высоту заполнения колонны и времени окисления сырья, которая позволяет оптимизировать размеры колонн окисления и установить рациональную последовательность получения различных -марок битума.

4. Предложен" механизм роста кавитационного зародыша в вихревом поле. Показано, что кавитационные зародыши имеют тенденцию к устойчивому росту и движутся к центру аппарата, что используется для интенсификации процессов разделения газожидкостного потока.

5. На основе предложенной методики разработан кавитационно-вихревой аппарат (КВА) для дегазации окисленного углеводородного сырья. Приведены расчеты основных конструктивных размеров на основании параметров процесса получения битума.

6. Разработанная блок-схема и программа расчета геометрических размеров и технологических параметров колонны окисления с ГЖКВА использованы при проектировании установки получения битума, а элементы каскадной системы внедрены на АО «НУНПЗ».

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Хафизов Ф.Ш., Ванчухин Н.П. Интенсификация производства строительных битумов как результат волнового воздействия на процессы окисления //Материалы III Международной научно-практической конференции при III Международной специализированной выставке «Строительство, архитектура, коммунальное хозяйство-99». - Уфа, 1999. Т I. С.89.

2. Хафизов Ф.Ш., Хафизов Н.Ф., Ванчухин Н.П. Процессы нефтепереработки в кавитационно-вихревых аппаратах. Учебное пособие.-Уфа: 1999. 112с.

3. Хафизов Ф.Ш., Абдрахманов Н.Х., Климин О.Н., Ванчухин Н.П. Модель процесса течения в цилиндрическом канале вихревой трубы //Материалы Второго научно-технического семинара «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан».-Уфа,1999.-С.23.

4. Хафизов Ф.Ш., Абдрахманов Н.Х., Климин О.Н., Ванчухин Н.П.. Исследование процесса конденсации и сепарации фаз в закрученном потоке // Материалы Второго научно-технического семинара «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан».- Уфа, 1999. - С.222.

5. Хафизов Ф.Ш., Абдрахманов Н.Х., Климин О.Н., Ванчухин Н.П., Применение вихревых аппаратов в промышленности //Материалы Второго научно-технического семинара «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан». - Уфа, 1999. - С.225.

6. Хафизов Ф.Ш., Юминов И.П., Абдрахманов Н.Х., Климин О.Н., Ванчухин Н.П., Основные направления интенсификации теплообменных процессов //Материалы Второго научно-технического семинара «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса республики Башкортостан». - Уфа, 1999. - С.227.

Соискатель:

Н.П.Ванчухин

ВВЕДЕНИЕ

1. Литературный обзор

1.1. Описание, классификация и анализ существующих аппаратов и устройств для получения битумов

1.1.1. Аппараты для производства окисленных битумов

1.1.2. Окисление нефтяного сырья в реакторах колонного типа

1.1.3. Конструкции реакторов колонного типа

1.1.4. Пути дальнейшего совершенствования работы реакторов колонного типа

1.2. Влияние кавитационно-вихревых эффектов на интенсификацию процессов окисления нефтяного сырья до битума

1.2.1. Понятие кавитации

1.2.2. Гидродинамическая кавитация

1.2.3. Акустическая кавитация

1.2.4. Гипотезы вихревого эффекта

1.2.5. Сепарация многокомпонентных газовых смесей

1.2.6. Работа вихревой трубы на газожидкостной смеси 42 Выводы

2. Разработка каскадной системы аппаратов для непрерывного получения окисленных битумов различных марок

2.1. Расчет основных параметров процесса непрерывного окисления нефтяного сырья для получения битков

2.2. Разработка блок-схемы расчета параметров процесса для ЭВМ ^

Выводы

3. Создание методики расчета аппаратов для

разделения газов с интенсивными зонами кавитации

3.1. Гипотеза вихревого эффекта на основе кавитации

3.2. Разработка КВА для выделения примесей газов из газонасыщенных растворов

3.3. Расчет основных конструкционных размеров 'Кавитационно-вихревого аппарата для отделения газов в зависимости от параметров процесса

Выводы

Битум является одним из наиболее известных инженерно-строительных материалов и широко используется в дорожном строительстве, изготовлении кровельных материалов, применяется в лакокрасочной и кабельной промышленности, при строительстве зданий и сооружений, прокладке трубопроводов. Спрос на качественные нефтяные битумы объясняется прежде всего повышением требований к качеству покрытий и реализацией ряда федеральных и государственных программ по дорожному и капитальному строительству.

На большинстве НПЗ России в настоящее время действуют физически изношенные битумные установки, использующие устаревшую технологию, что затрудняет переход нефтеперерабатывающих предприятий на производство более качественных битумов. Весьма проблематичным в условиях финансового кризиса в стране является и увеличение мощности битумных установок без вложения значительных лсредств в их реконструкцию или строительство.

Наиболее актуальным является вопрос разработки технологии производства битумов, позволяющей увеличить мощность и улучшить качество продукта на действующих битумных установках без значительных капитальных вложений.

Проводить процессы с большей эффективностью и создавать компактные аппараты позволяет применение вихревого эффекта, поскольку для создания эффективного режима кавитации бывает достаточно энергии потока обрабатываемой жидкости.

Реализация современных технологий при разработке аппаратов на принципах кавитационно-вихревого эффекта с учетом снижения энергоемкости актуальна в связи с возрастанием в последние годы стоимости энергии.

Основные направления исследований выполнены в соответствии с Государственной научно-технической программой Академии наук 4

Республики Башкортостан (АНРБ) «Проблемы машиностроения, конструкционных материалов и технологии» по направлению 6.2 «Надежность и безопасность технических систем в нефтегазохимическом комплексе» на 1996-2000 годы, утвержденной постановлением кабинета министров РБ №204 от 26.06.96г., а также по Федеральной целевой программе «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы (ФЦП «Интеграция») по государственному контракту №28 «Создание совместного учебно-научного центра «Механика многофазных систем в технологиях добычи, транспорта, переработки нефти и газа».

Основной целью диссертационной работы является создание новых высокопроизводительных малогабаритных аппаратов для получения окисленных битумов, работающих на принципах кавитационно-вихревых эффектов:

- для интенсификации процессов окисления нефтепродуктов;

- разделения газов окисленного углеводородного сырья.

Цель достигается изучением влияния волновых воздействий на углеводородное сырье, разработкой новых аппаратов для реализации различных механизмов создания волнового поля и технологических процессов с учетом волновых и вихревых эффектов.

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате теоретических и экспериментальных исследований разработана каскадная система окисления углеводородного сырья в производстве битумов, которая состоит из совмещенных окислительной колонны с ГЖКВА для интенсификации процесса окисления и кавитационно-вихревого аппарата для разделения газожидкостной системы, что позволило на одной установке получать одновременно битумы различных марок.

2. Разработана блок-схема и программа расчета геометрических и технологических параметров реактора окисления, которая использована при проектировании реактора окисления для установки получения битума.

3. Получена зависимость между высотой заполнения колонны и временем окисления сырья, которая позволяет установить рациональную последовательность получения различных марок битума.

4. Предложен и теоретически обоснован механизм роста кавитационного пузырька в вихревом поле. Показано, что кавитационные каверны имеют тенденцию к росту и движутся от периферии к центру аппарата, что позволяет повысить отбор газовой среды.

5. Элементы каскадной системы окисления углеводородного сырья до битума внедрены на АО «НУНПЗ», что позволило сократить объем газов окисления и расход воздуха на 20-25% и повысить производительность по сырью до 45 м3/ч.

1. Грудников И.Б., Фрязинов В.В. //Химия и технология топлив и масел.-1978. №8. - С.8-11.

2. Бодан А.Н. Дисс.канд.техн.наук. М.: МИНХ и ГП им. Губкина, 1962.-125с.

3. Гун Р.Б. Нефтяные битумы. М. Химия, 1973. 432 с.

4. Баженов В.М. //Нефтепереработка и нефтехимия. 1970, № 10. - С. 27-29.

5. Гун Р.Б. Новое в производстве улучшенных битумов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1971. С. 10-15.

6. Фрязинов В.В., Грудников И.Б. //Химия и технология топлив и масел.-1978. № 2. - С.11-14.

7. Баннов П.Г. и др. //Нефтепереработка и нефтехимия. 1977.-№9.-С. 14-16.

8. Грудников И.Б. Производство нефтяных битумов.-М.: Химия, 1983. 192с.

9. Фрязинов В.В., Ахметова P.C. //Тр. БашНИИНП. М.: Химия, 1968 -Вып.8, С.167-170.

10. Мережко Ю.И. Дисс.канд.техн.наук. Уфа, УНИ. - 1989.-130с.

11. Hockl А., Habilitationneschrieft, Wien, 1969.

12. Senolt Н., Bitumen, Teere, Asphalt, Peche, vervandte Stoffe.-1969, 20.-№12, P.563.

13. Lokwood D.C Petrol Ref., 1958, vol. № 3.-P. 197-200.

14. Пат. 297899, 1972. (Австрия)

15. Пат. 297167, 1972. (Австрия)

16. Баннов П.Г. и др. //Нефтепереработка и нефтехимия.-1978.-№ 9.-С. 12-14.

17. Рахмилевич Р.З. Новости нефтяной техники //Нефтепереработка.-1959.-М7.-С.32. •

18. Magyar М. Et ai., Kiserleti intezetek Kozlemeny, 8, 201, 1967.

19. Csikos R., Zakar P. Et ai., Erdöl Dienst, 19, 1965. ~

20. Хропатый Ф.П. //Нефтяник-1959, №12.-С.14.

21. Хуснияров М.Х. Дисс.канд.техн.наук. Уфа, УНИ, 1992.-128с.

22. Хафизов Ф.Ш. Дисс.доктор.техн.наук. Уфа, УГНТУ, 1996г.-205с.

23. Патент 1806002 Газожидкостный аппарат (СССР) /Ф.Ш. Хафизов и др.; Опубл. 1993.

24. Голустов B.C. и др. Распыливание жидкостей. М.: Химия, 1979.-216с.

25. Дисяткин Ю.Ф. и др. Распыливание жидкостей. М. Машиностроение, 1977г.-208с.

26. Панфилой Ф.В. //Союздор НИИ.-1967.-Вып 21.-С.128-130.

27. Перник А.Д. Явление кавитации. JI.: Изд-во Судостроение, 1966.-439с.

28. Арэуманов Э.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях. -М.: Недра, 1983.-93с.

29. Горшков A.C., Русецский А. А. Кавитационные трубы. М.: Наука, 1987.-120с.

30. Böttcher H.N., Die Zerstörung von Metallen durch Hohlsog (Kavitation), Zs.VDl.80,1499 (1936).

31. Mousson J.M., Untersuchunger über Hohlsog (Kavitation), Zs.VDI, 83, 397

32. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Машиностроение, 1975.-94с.

33. Голямина И.П. Ультразвук маленькая энциклопедия. М.: Металлургиздат, 1965.-130с.

34. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. Л.: Госхимиздат, 1962.-97с.

35. Маргулис М.А. Основы звукохимии: Учебное пособие для хим. и хим-технол. техн. вузов. М.: Высшая школа, 1984.-128с.

36. Биркгоф Г., Сарантонелло Э. Струи, следы и каверны. М.: Мир. 1964.-95с.

37. Шальнев K.K. Кавитация в гидродинамике //Известия АН СССР, 1956.

38. Эпштейн JI. А. Возникновение и развитие кавитации. Л.: Судостроение, 1968.-345с.

39. Арзуманов Э.С. Об определении параметров кавитации регулируемых клапанов //Тр. института НИИ автоматика. 1965.

40. Галин Л. А., Шальнев К. К. Прогнозирование щелевой кавитации. //Тр. акустического института.- 1969.

41. Knapp R.T., Daily J.W., Hammitt F.G. Cavitation. New-York.Me Graw-Hill, 1970.- 500p.

42. Горшков А. С., Русецкий А. А. Кавитационные трубы.-Л.: Судостроение 1972.- 192c.

43. Горшков A.C., Гончугов H.T. Возникновение кавитации в жидкости. //Тр. акустического института.-1969.

44. Фридман В.М. Ультразвуковая химическая аппаратура.-М.: Машиностроение. 1967.-726с.

45. Бергман Л. Ультразвук. М.: Советская энциклопедия, 1957.-С105-125.

46. Розенберг Л.Д. Физические основы ультразвуковой технологии.-М.: Наука. 1970.-234с.

47. Красильников В.А. Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах.-М.: Физматгиз, I960.-185с.

48. Кроуфорд А. Ультразвуковая техника. М.: Изд-во иностр. лит., 1958.-85с.

49. Матаушен И. Ультразвуковая техника. М.: Металлургиздат, 1962.-69с.

50. Розенберг Л.Д. Применение ультразвука. М.: Изд-во АН СССР, 1957.-130с.

51. Huter Т., Bolt H.Sonils Techniques for the use of sound in engineering and Science. New York, Wiley, London, Chapman and Hall, 1955.

52. Гершгал Д.А., Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. М.: Энергия, 1976.-208с.

53. Кузнецов 0.J1., Ефимова С.А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. М.: Недра, 1983.-65с.

54. Карузин В.П., Казанский B.JL, Симоненок JI.A. //Тр. Куйбышевского НИИНП.-1965.-Т. 32.-С.28.

55. Фомин В.А., Мазгаров А.М, Лебедев H.H. Реакционная способность меркаптидов натрия при их окислении кислородом в присутствии дисульфофталоианина кобальта // Нефтехимия.-1978. № 2.-С.298-303.

56. Некрасов H.H., Кононюк Б.Н., Казанский В.Л. Применение ультразвуковых устройств при сжигании топлив и перемешивании жидкостей и газов // Химия и технология топлив и масел. -1980. -№ 2. -С. 19-22.

57. Гинстлинг A.M., Барам A.A. Ультразвук в процессах химической технологии.-Л.: Госхимиздат, 1960.-154с.

58. Комаров B.C., Степанова Е.А. Влияние ультразвука на каталитические свойства алюминийсиликатного катализатора //Нефтехимия,-1978.-№ 6.-С.914-919.

59. Bruce F., Greek, Qlalbome A. // Ind. Eng. Chem.-1957. -V. 49. -N 12.-P.1938.

60. Грегуш А., Грегуп П. //Акустический журнал. -1960. -№ 6. -С.441.

61. Айзенштайн П.Г., Булатова И.Н., Соболев A.M. Получение сульфофрезола с применением ультразвука // Нефтепереработка и нефтехимия.-1965.-V3. -С.20-24.

62. Гинстлинг A.M., Барам A.A. //Химическая промышленность.-1960.-№1.-С.12-15.

63. Thompson D., Vllbrandt // Ind. Eng. Chem. -1954. -№ 46. P. 1172.

64. Фридман В.M. Звуковые и ультразвуковые колебания и их применение в лёгкой промышленности.-М.: Гизлегпром, 1956.-205с.

65. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. М.: Химия, 1966.-127с.

66. Гарлинская Е.И., Беззубов А.Д. Ультразвук и пути его применения в пищевой промынленности. М.: Пищепромиздат, 1955.-128с.

67. Попов К. // Масла и парк. -1936. -№ 8. -С. 397.

68. Rose Г. //Can. Chem. Proc. -1955. -V. 39. -№ IL Р.40.

69. Кемпбелл Д.М. Очистка и переработка природного газа; Пер.с англ. /Под ред. С.Ф. Гудкова. М.: Недра, 1977. - 349с.

70. Кичкин Г.И., Заскалько П.П. Применение ультразвукового низкочастотного диспергатора УЗДН-1 для оценки механической деструкции полимеров в растворе минеральных масел //Нефтепереработка и нефтехимия. -1970. № 10. - С. 18-20.

71. А.Ф. Ишкильдин, И.Р. Хайрутдинов, C.JI. Александрова, Ф.Ш. Хафизов. Интенсификация процесса окисления нефтяных остатков воздействием ультразвука //Нефтепереработка и нефтехимия. 1986. - № 5. -С.9-10.

72. Кричмар С.П., Степаненкс В.Е. //Журнал аналитическая химия.-1969. -№12.

73. Гинстлинг A.M., Барам A.A. Ультразвук в процессах химической технологии. Л.: Госхимиздат, I960.-148с.

74. Grootnis R. // Chem. Eng. Sel. -1961. -№ 14. P.176.

75. Pâssau P. // Ann Soc. Brüx. -1948. -№ 62. -Р.40.

76. Danlewski W. // Aktaphys. polon. -1933. -№ 2. P. 45. '

77. Andoln A.Le7avasseur G. // Food. -1949. -№ 18, P.190.

78. Холин Б. Г. Центробежные и вибрационные грануляторы плавов и распылители жидкости. М.: Машиностроение, 1977.-181с.

79. Авруцский М.М. Соломаха Г.П. Анализ стадий массообмена в ротационном тарельчатом аппарате. М.: Изд-во ТОХТ, 1972.-125с.

80. Дейг М.Е., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергия. 1968.-145с.

81. Fraser R.P., Eiscunlam P., Dombrovery H.Liquid atonuration in chemical engineering. "British chemical Engineering", 1956

82. Бухман С. В. Экспериментальное исследование распада капель / Вестник АН Казахской ССР. 1954.-№ 1.-С.38-43.

83. Волынский М.С. О дроблении капель в потоке воздуха. ДАН СССР. 1948.-52с.

84. Фридман В.М. Ультразвуковая химическая аппаратура. -М.: Машиностроение, 1967.-75с.

85. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. 1979.-С.258-265.

86. Мартынов'A.B., Бродянский В.М. Что такое вихревая труба? -М.: Энергия, 1976.- 153с.

87. Вулис Л.А. Об эффекте Ранка//Изв. АН СССР.ОТН.-1957,№Ю.-СЛ 05-107.

88. Меркулов А.П. Гипотеза взаимодействия вихрей. //Тр. КуАИ.-Куйбышев.-1963.-Вып. XV.-Часть II.-C. 197-203.

89. Меркулов А.П., Колышев Н.Д. Исследование температурных полей вихревой трубы с диффузором. //Тр. КуАИ.-Куйбышев. 1965. Вып. 22. С.167-177.

90. Мухутдинов Р.Х. Еще раз о сущности вихревого эффекта. //Вихревой эффект и его промышленное применение /Материалы III Всесоюзной научно-техн. конф.-Куйбышев.-1981.-С.42-45.

91. Соколов Е.Я. Характеристика вихревой трубы. //Теплоэнергетика,- 1966.-№ 7, С.62-67.

92. Fulton S.D. Ranques tube.-Refrigerating Engineering,1950,v.58, N5.-P.473-479.

93. Ranque G.I. Experiments on Expansion in a Vortex with Simultaneaus Exhaust of Hat Air and Cold Air. Journ. de Phys. et Rad., 1933, v. 7, № 4. -P.l 12-115.

94. Scheper G.W. The Vortex Tube. Internal Flow and a Heat Transfer Theory. -Refrigerating Engineering, 1951, v. 59, № 10. - P.985-989.

95. Алексеев А.П. , Мартыновский B.C. Эффект вихревого температурного разделения перегретых паров и опытная проверка гипотезы Хилша-Фултона. //Изв. АН СССР. ОТН.- 1956.- № 1.- С.71-79.

96. JD3 .Мартыновский B.C., Алексеев В.П. Термодинамический анализ эффекта вихревого температурного разделения газов и паров' //Теплоэнергетика.-1955.-№ П.-С.31-34.

97. Мартыновский B.C., Алексеев В.П. Исследование эффекта вихревого температурного разделения газов и паров //Журнал технической физики.-1956.- Т. 25.- Вып. 10.- С.2303-2315.

98. Мартыновский B.C., Войтко A.M. Эффект Ранка при низких давлениях //Холодильная техника.- 1961.- № 3.- С.80-89.

99. Юб.Бродянский В.М. , Лейтес И.Л. Определение температур в трубе Ранка-Хилша//Инженерно физический журнал.- I960.- Т. 3.- № 12.- С.72-77.

100. Ю7.Гуляев А.И., Исследование вихревого эффекта //Журнал технической физики,- 1965. Т.35.- Вып 10.- С.1869-1881.

101. Вулис Л.А., Кострица A.A. Элементарная теория эффекта Ранка //Теплоэнергетика.- 1962.- № 10.- С.72-77.

102. Ю9.Бродянский В.М., Лейтис И.Л. Зависимость величины эффекта Ранка от свойств реальных газов //Инженерно физический журнал, 1962.- Т.5.-С.38-41.

103. Ю.Меркулов А.П. О природе вихревого эффекта //Тр. КуАИ.-Куйбышев.-1959.- Вып. 37.- С.31-35. 6

104. Ш.Меркулов А.П. Энергетика и необратимость вихревого эффекта //Вихревой эффект и его промышленное применение /Материалы 3-й Всесоюзной науч. тех. конф.- Куйбышев.- 1981.- С.5-9.

105. Меркулов А.П., Кудрявцев В.М. К вопросу о термодинамической оценке возможностей вихревого эффекта //Вихревой эффект и его применение в технике /Материалы 2-й Всесоюзной науч-техн. конф. Куйбышев. -1976. -С.103-112.

106. ПЗ.Циралищвили Щ.А. К вопросу определения профиля окружной скорости вынужденного вихря //Вихревой эффект и его применение в технике /Материалы 2-й Всесоюзной научн-техн. конф. -Куйбышев.-1976.-С. 19-24.

107. Вилякин В.Е. Исследование скоростных полей в самовакуумирующейся вихревой трубе при наличии в ней охлаждаемого тела //Вихревой эффект и его применение в технике /Материалы 5-й Всесоюзной науч-техн. конф.- Куйбышев,- 1988,- С.16-20.

108. Метенин В. И. Исследование противоточных вихревых труб //Инженерно физический журнал.- 1964.- Т.7.- № 2.- С.95-102.

109. Азаров А.И., Кузьмин A.A., Муратов С.О. Расчет предельных температурно-энергетических характеристик противоточной вихревой трубы //Вихревой эффект и его применение в технике /Материалы 5-й Всесоюзной науч-техн. конф.-Куйбышев, 1988.- С.23-27.

110. Мухутдинов P. X. Пути использования эффектов в закрученных потоков в прцессах химической технологии //Вихревой эффект и его применение в технике /Материалы 4-й Всесоюзной науч-техн. конф.- Куйбышев.- 1984.-С. 120-126.

111. Портнов Ю.Т. Исследование аэродинамики и теплоообмена в вихревой диафрагмированной трубе с винтовым закручивающим устройством. -Дис. канд. техн. наук. Казань, 1974.- 155 с.

112. Кныш Ю.А. Физическая модель явления энергопереноса в вихревой трубе //Вихревой эффект и его промышленнное применение /Материалы 3-й Всесоюзной науч-техн. конф.- Куйбышев.- 1981.- С.29-31.

113. Кныш Ю.А. О механизме переноса энергии в вихревой трубе пульсирующими крупными вихрями //Вихревой эффект и его применение в технике /Материалы 5-й Всесоюзной науч-техн. конф.- Куйбышев.-1988.- С.71-74.

114. Агранат Б. А., Дубровин М.Н., Хавицский H.H., Эскан Г. И. Основы физики и техники ультразвука: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1987.-352 с.

115. Мощные ультразвуковые поля / Под ред^Л.Д. Розенберга.- М.: Физика, 1987.-196с.

116. Гершгал Д. А., Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. -М.: Наука, 1976.-С.103-114.

117. Добаткин В.И., Эскин Г.И., Абрамов О.В. и др. Воздействие ультразвука на многофазную поверхность металлов и сплавов. М.: Наука, 1986. -С.27-49.

118. Перник А.Д. Проблемы кавитации. -М.: Судостроение, 1966. -135с.

119. Маргулис М.А. Основы звукохимии (химические реакции в акустических полях): Учебное пособие для хим. и хим.технол. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1984. - 272с.

120. Применение ультразвука в технологии машиностроения: Сб. докладов /Тр. Центральный институт научно-технической информации электротехнической промышленности и приборостроения. -М.- 1960.-С.54-56.

121. Краткий справочник химика.-М.: ГИТХЛ.- 1954.-С.135-138.

122. Техническая энциклопедия. Справочник физических, химических и технологических величин. -Т. 7.- 1931.-C.214c.

123. Щукин В.К., Халатов A.A. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осимметричных каналах. М.: Машиностроение, 1982.-138с.

124. Кузнецов О.Л., Ефимова С.А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. М.: Недра, 1983.-109с.

125. Темцев Б.Г. Техническая гидромеханика. -М.: Машиностроение, 1978.-112с.

126. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача: Учеб. для неэнергетич. спец. втузов. М.: Высшая школа, 1988. - 479 с.

127. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. -М.: Советская энциклопедия, 1979.-С. 117-125.

128. Кнепп Р., Дейли Дж., Хеммит Ф. Кавитация.- М.: Мир,1974.-235с.

129. Нигматуллин Р. И. Динамика многофазных сред. -T.I. -М.: Наука. Гл.ред. физ.-мат.лит., 1987. 464с.

130. Левицский С.П., Шульман 3. П. Динамика и тепломассообмен пузырьков в полимерных жидкостях.-М.: Химия, 1972.-228с. .