автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка конструкции горизонтального прямоточного абсорбера для очистки газа при малых давлениях

На правах рукописи

Абдуллин Наиль Ахиярович

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПРЯМОТОЧНОГО АБСОРБЕРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ПРИ МАЛЫХ ДАВЛЕНИЯХ

Специальность 05.02.13 - "Машины, агрегаты и процессы" (Нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Г4 АПР 2011

Уфа-2011

4844008

Работа выполнена на кафедре «Нефтегазопромысловое оборудование» Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Хафизов Фаниль Шамильевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кузнецов Владимир Александрович,

кандидат технических наук Фаткуллин Раиль Наилевич.

Ведущая организация ГУП «БашНИИнефтемаш», г. Уфа.

Защита состоится « 22.» апреля 2011 года в (5°°_на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д.212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «22.» марта 2011 года.

Ученый секретарь совета

Актуальность работы

В процессе добычи нефти на месторождениях выделяются легкие углеводороды в виде попутного нефтяного газа. Транспортировать или перерабатывать его в большинстве случаев нерентабельно, или невозможно, поэтому данное сырье приходится сжигать, ухудшая при этом экологическую обстановку.

Однако экологические проблемы, возникающие от многочисленных горящих факелов, заставляют нефтедобывающие компании и страны принимать самые эффективные меры по его утилизации.

Одним из видов оборудования используемых для очистки газа в нефтегазодобывающей промышленности являются массообменные аппараты. В таких аппаратах осуществляется процесс переноса вещества из одной фазы в другую. Абсорбция, как один из видов массообменных процессов, применяется: с целью получения готового продукта в виде насыщенного сорбента, извлечения ценных компонентов из газовой смеси и очистки газа от примесей перед их использованием в технологических процессах.

Интенсификация массообменных процессов дает возможность увеличить производительность технологических аппаратов, уменьшить их габаритные размеры, металлоемкость, сократить потребление энергии и многое другое.

Одним из перспективных направлений интенсификации абсорбционных, процессов, является проведение процесса в аппаратах конструкция которых, позволяет создавать два и более режима движения потоков, при котором взаимодействующие между собой среды движутся не только поступательно, но и вращательно, что позволяет значительно уменьшить габаритные размеры устройства, за счет увеличения поверхности контакта, повышая тем самым коэффициенты массоотдачи. При закрученном движении потоков наблюдается повышение эффективности перемешивания, приводящее к увеличению удельной поверхности контакта фаз и гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности.

Таким образом, совершенствование конструкций массообменных устройств для проведения абсорбционных, как и других видов обменных процессов, путем создания и оптимизации турбулентного движения контактирующих потоков является актуальной задачей.

На основании вышеизложенного, была определена цель и основные задачи исследования:

Цель работы

Разработать конструкцию прямоточного массообменного устройства, позволяющего повысить эффективность очистки попутных нефтяных газов от серосодержащих соединений и провести лабораторные исследования процессов диспергирования жидкости и барботажного смешения.

Основные задачи исследования

1. Повышение эффективности массообмена и уменьшения габаритных размеров оборудования и разработка конструкции абсорбера позволяющего проводить абсорбционный процесс в кавитационно-вихревом режиме.

2. Определение влияния перепада давления на режим работы аппарата, исследование гидродинамики прямоточного горизонтального абсорбера со смесительным устройством, выполненным в виде поперечных перегородок.

3. Провести лабораторные испытания, для проверки теоретических расчетов и проектно-конструкторских решений, с целью оптимизации конструкции абсорбера и повышения эффективности массообменного процесса в системе «газ-жидкость».

Научная новизна

Определен критерий в виде коэффициента глубины погружения глухой части перфорированной перегородки в абсорбент, позволяющий определить оптимальный режим работы прямоточного горизонтальногоабсорбера.

Методом имитационного моделирования аналитически обоснован механизм верификации системы расчета процесса абсорбции промышленных вертикальных абсорберов, применительно к разработанному горизонтальному прямоточному абсорберу.

Основные защищаемые положения

1. Предложена имитационная модель движения газожидкостного потока в разработанном горизонтальном прямоточном абсорбере.

2. Определена закономерность распределения перегородок в абсорбере

3. Методические основы конструирования новых горизонтальных абсорберов для низких давлений, на основе верификации методов расчета промышленных вертикальных аппаратов.

Практическая значимость

Практическая ценность работы заключается во внедрении для использования разработанной конструкции аппарата на предприятии «ОАО «Каустик» в процессах абсорбционной очистки газов, с целью снижения вредных выбросов.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались:

1) VIII конгресс нефтегазопромышленников России «Проблемы ресурсо- и энергосбережения в технологиях освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов» (г.Уфа, 2009 г.);

2) I Международной конференции молодых ученых (г.Уфа, 2009 г.);

3) II Всероссийской научно-технической конференции. Уфа 2010 г.

Публикации

Основное содержание работы изложено в 6 публикациях, из них 3 статьи опубликованы в рецензируемых журналах, вошедших в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы, включающего 124 наименования; изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 9 таблиц.

Содержание работы

Во введении обоснованы актуальность работы, ее научная и практическая значимость, сформулированы основные задачи исследований и положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе рассмотрены конструкции массообменных аппаратов для проведения процесса абсорбции, приведено их сравнение с выявлением основных достоинств и недостатков. Проведенный литературный анализ работ Айнштейна В.Г., Рамма В.М., Дытнерского Ю.И., Касаткина А.Г., Цибровского Я.Н., и др. показал, что дальнейшее увеличение КПД противоточных колонных аппаратов затруднено ограничением скорости газа (из-за уноса капель и захлебывания), что обуславливает невысокие значения коэффициентов массоотдачи в газовой фазе и, следовательно, коэффициентов массопередачи. Поэтому более подробно рассмотрен процесс массобмена в распиливающих абсорберах и способы реализации основных направлений его интенсификации.

Особая роль в интенсификации технологических процессов, как отмечают Меркулов А.П., Мухутдинов Р.Х., Систер В.Г., Пиралишвили Ш.А., Суслов А.Д. и др., принадлежит прямоточным аппаратам вихревого типа. Так как при вихревом движении далее в устройствах небольших размеров за счет одновременного вращательного и поступательного движения можно проводить массообменный процесс на незначительных скоростях и с развитой неустойчивой межфазной поверхностью.

Кроме этого, в данной главе по работам Исмагилова Ф.Р., Аминова О.Н., Босняцкого Г.П., Семеновой 'Г.А., Николаева В.В. и др. проведен анализ способов удаления из газовых смесей сероводорода, из которого следует,, что в настоящее время наиболее перспективным методом сероочистки является

б

хемосорбция, поэтому необходимо совершенствовать и разрабатывать конструкции устройств для проведения данного процесса.

Во второй главе описан метод проведения исследования и представлена конструкция объекта исследования - распыливающе - барботажного абсорбера, а также смесительное устройство.

Для исследования характеристик устройства использовали компьютерное моделирование с применением программного комплекса Flow Vision 2.3. Данный программа предназначена для расчета гидро- и газодинамических задач (вместе с сопряженными процессами тепло- и массопереноса) в широком диапазоне чисел Рейнольдса и Маха в произвольных трехмерных областях.

Для численного решения базовых уравнений в FlowVision используется метод, основанный на консервативных схемах расчета нестационарных уравнений в частных производных, которые по сравнению с неконсервативными схемами дают решение, точно удовлетворяющие законам сохранения. Метод базируется на эйлеровом подходе к описанию движения жидкости, суть которого состоит в том, что различные склярные и векторные величины рассматриваются как функции переменных Эйлера, времени и координат точки в неподвижной системе координат

Аппарат экспериментальной установки выполнен из стекла, и изменение диаметра оболочки газового потока наблюдается визуально, а размеры определяются с помощью линейки, расположенной внутри сосуда. Расстояния между перегородками замеряются также при помощи линейки. Диаметр оболочки газового потока фиксируется периодическим открыванием и закрыванием вентиля, находящегося на трубопроводе, по которому подавался сжатый воздух. Для фиксирования размеров пузырьков установка снабжена фотоаппаратом Canon EOS 5D Mark II.

Для определения натуральной величины размеров пузырьков с обратной стороны корпуса установлена миллиметровая бумага, также было учтено оптическое искажение с помощью калиброванного медного провода диаметром 0,45 мм. -

В третьей главе исследованы зависимости основных характеристик прямоточных смесителей с перегородками от их геометрических размеров, а также исследовано движение капель жидкости в закрученном потоке газа и расчетные параметры устройства для диспергирования жидкости.

Диспергирование капель, как отмечают Пажи Д.Г., Головачевский Ю.А., Кулагин Л.В., Бородин В.А., Дытнерский Ю.И., происходит под действием внешних и внутренних сил. К внешним силам относятся силы, возникающие при взаимодействии распыляемого компонента со средой, в которую он впрыскивается. К внутренним относятся силы, возникающие при турбулентных пульсациях, а также молекулярные силы. Величина как внешних, так и внутренних сил зависит от физических свойств компонентов, диаметра капли и скорости обдувающего ее газа. На физические свойства газа и жидкости при заданных технологических условиях повлиять практически невозможно. Максимальный размер капель ограничивается в зависимости от скорости истечения, так как крупные капли, образующиеся на первоначальном этапе, даже при небольшом воздействии деформируются и разрушаются, в результате чего получаются более мелкие. Поэтому главным критерием, определяющим режим дробления капель и диспергирование жидкости на выходе из форсунки в целом, является разность скоростей капли жидкости и окружающей ее среды.

На движение контактируемых фаз значительное влияние оказывают силы сопротивления, под действием которых меняется величина их скоростей. В данной главе рассмотрено радиально-осевое истечение жидкости из сопла форсунки при условии, что количество движения газа значительно больше количества движения жидкости, то есть при условии, что движение газа при взаимодействии изменяется незначительно.

Жидкость в распыляемое "пространство, поступает через устройство для диспергирования (рисунок 1а), в котором вектор ее скорости под действием закручивающего устройства приобретает тангенциальную составляющую, газовая фаза После прохождения слоя жидкости , взаимодействует с мелкодисперсными каплями абсорбента, (рисунок 16)

Рисунок 1 -Модель движения потока: а) в канале форсунки; б) в отдельной секции абсорбера.

Для равномерного распределения жидкости по всему объему распыляемого пространства было оптимизировано место подачи жидкого поглотителя. В камере предварительного смешения распыление происходит перпендикулярно потоку газа, за счет этого достигается дробление капель жидкости, обусловленное разностью скоростей движущихся потоков. Также распыление абсорбента происходит каждой секции смесительного устройства аппарата, таким образом что факел распыла занимает 75% парогазового пространства.

Объем парогазоаого пространства определяется по формуле

V = g-a±S(4).(L1 + ¿2), (1)

где

L, - расстояние от погружной перегородки до сливной,

Ь2 - расстояние от сливной перегородки до погружной.

Минимальный угол раскрытия факела распыла определяется по формуле: ср = 2 ■ arceos (cos/? • cos . (2)

Конструкция основного элемента - устройства подачи жидкой фазы представлена на рисунке 2.

корпус аппарата;

I - зона уменьшения проходного сечения канала; II - зона увеличения проходного сечения канала.

Рисунок 2 - Общий вид диспергирующего устройства Разработанное устройство состоит из корпуса 1, в котором расположено закручивающее устройство 2, благодаря которому вектор скорости на выходе приобретает тангенциальную составляющую, входного патрубка 4, кольцевого выходного сопла 3. Отличительной особенностью данной конструкции является то, что выходное сопло форсунки 3 состоит из зоны уменьшения проходного сечения канала (I), рабочей зоны (II), В 7 зоне сопла за счет уменьшения площади проходного сечения канала увеличивается скорость потока. Далее распыляемая жидкость поступает в рабочую зону сопла II в которой струя распадается. За счет создания вращательного движения потока пол действием центробежных сил увеличивает угол раскрытия факела распыла.

Для равномерного подвода жидкости к соплу необходимо избегать

пульсаций скорости. Постоянство скорости, согласно уравнению

неразрывности потока, можно сохранить при неизменности площади

проходного сечения канала в корпусе форсунки.

ю

Для сравнения между собой пршоточньк устройств смешбния в данной главе представлена система оценки1' Эффективности работы подобных устройств. По разработанной системе " к основным характеристикам прямоточных гомогенных смесителей, по аналогий с механически мешалками, отнесены:' " " '■"-■' • ^ ';..:,■::•:■•■■■

Потери энергий: В прямоточных смесителях смешение происходит за" счет энергии потока, поэтому величиной; характеризующей потери энергии, можно считать потерю напора потока на смесительном участке аппарата; включающем зону подвода, перемешивающее устройство и зону стабилизации движения.

Интенсивность перемешивания. Количественную оценку интенсивности' перемешивания прямоточных смесителей связали с геометрическими1 размерами устройства. Так, в трубах круглого сечения интенсивность перемешивания может характеризоваться отношением диаметра трубы к длине смесительного участка аппарата. : - ■ . •

Эффективность перемешивания. Эффективность перемешивающего устройства характеризует качество проведения процесса перемешивания. Для его оценки необходимо' определить дисперсию' концентрации. -Для: прямоточных смесителей эффективность перемешивания характеризуется дисперсией концентрации в проходном сечении после смесительного участка. -:

а = ^(С~Сср)ЧЯ , (3)

где

С^ - средняя концентрация, . _ .

С - концентрация в произвольной точке плоскости,

Б - площадь поперечного сечения после смесительного участка.

<^=±£"£¿5, ; (4)

На основе данных, полученных при исследовании прямоточных смесителей, было выявлено, что высокой эффективностью" обладают устройства, конструкция которьк позволяет создавать турбулентное движение потока. При проектировании прямоточных смесительных -устройств, для

перемешивания при сравнительно небольших давлениях, большей эффективностью обладают конструкции в виде перегородок.

Для упрощения конструирования было предложено использовать перегородки с щелевыми прорезями и с перфорированными отверстиями, расположенные в корпусе аппарата последовательно в виде секций. Такая конструкция смесительного устройства позволяет ступенчато изменять интенсивность движения потока, обеспечивая заданное качество смешения при пониженных потерях энергии.

Проверку данного предположения проводили на смесительном устройстве, из четырех перфорированных перегородок и щелевых. В первом случае перегородки имели отверстия диаметром 1,5, 2, 3, 4 мм с постоянным расстоянием 70мм. Вторая модель имела щелевые перегородки с прорезями высотой щели 1,5, 2, 3, 4мм. Расстояние между перегородками в исследуемой модели выбрали конструктивно, равным 70мм.

Частным случаем данной конструкции является использование устройств с разным количеством секций, поэтому в данном исследовании были рассмотрены два варианта смесительных устройств имеющие 2 и 4 секции.

По полученным данным построены графики зависимости основных характеристик устройства от конструкции перегородки при изменении количества секций (рисунок 3).

а) перфорированные

б) щелевые

0,3 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 од о

^f1

2 ♦ 2

4 6

d,MM

И,мм

то: ■ - четыре секции, ♦ - две секции

<\ ;л Рисунок 3 ^ Зависимости качества смешения от конструкции перегородок при изменении количества перегородок.

Для прямоточных массообменных устройств эффективность процесса перемешивания, характеризуется дисперсией концентрации в плоскости после смесительного участка (рисунок 4), из которого видно, что при движении газа со скоростью 2 м/с, а жидкости 1 м/с происходит равномерное распределение контактирующих фаз в плоскости после смесителя.

в 8

.1 7 х

г 6

1 5

V л

а- 4 х

2 з

I ^

1 ! 1 »! I

■1 1 / '7

1 I

1 1 1 / (

1 1 /

к чэ 1 у к

н у. 1

1 < -1—«—>- ТТТ 1 ! 1 1

0 1 2 3 4 5

диаметр отверстий, Л мм

Рисунок 4 - Зависимости дисперсии концентрации газа в жидкости, от диаметра отверстий перфорации при скоростях потока 1,0-0,5, 2,0-1,0, 4,0-2,0 м/с.

Для исследования смешения в устройствах с перфорированными перегородками было рассмотрено изменение основных характеристик прямоточных смесителей в зависимости от отношения суммарной площади отверстий к площади проходного сечения трубы. 120 •а юо

¿4

80

к X

£ 60 ^

ю

а ад

х а

I 20

с

О

♦ 2 ■ 3 А 4

-1-

0,8 0,7

Ч о.б

§0,5 а

ж 0,4 ш

? 0,3 о

* 0,2 ОД

о -I

♦ 2 »3 А4

О 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 удельная площадь отверстий

0

0,02 0,04 0,06

удельная площадь отверстий

Рисунок 5 - Зависимости основных характеристик смесительного устройства от удельной площади отверстий перегородок.

Как показало, проведенное исследование, при прохождении потока через перфорированные перего.родоки, потери давления уменьшаются при: увеличении удельной площади отверстий.

Применение перегородок перфорированного типа в смесителе приводит к росту качества смешения на 20-30% по.сравнению с устройствами с щелевыми перегородками. Стоит также отметить, что использование в смесительном устройстве четырех последовательно расположенных перегородок увеличивает качество смешения на 65% по сравнению со смесителями, в которых установлены две секции. Дальнейшее увеличение количества перегородок нецелесообразно, так как возрастают потери давления, а качество смешения не увеличивается.

С целью исследования влияния расстояния между перегородками, используемого в смесительном устройстве, на качество смешения рассмотрели устройство (рисунок 4) с перегородками длина которого, постоянна, и равна 720 мм, расположенное в трубе диаметром 75 мм и длиной 1200 мм. Скорость поступающих компонентов- задавали равной 1 - 0,5; 2. - 1 и 4 - 2 м/с. Исследовали перегородки с расстоянием Ь2= 45, 70, 100 мм.:

Г

Рисунок 6 - Общий вид экспериментальной модели'

Из полученных данных следует, что качество смешения при увеличении

расстояния на начальном этапе увеличивается, но, достигая своего максимума,

14

начинает уменьшаться, это связано с появлением зон, где газ не контактирует с жидкостью.

С целью устранения данного недостатка было предложено распределить перегородки внутри корпуса аппарата на отдельные секции (рисунок 7). На данном этапе исследовалась расстояние ДЬ, определяющее оптимальную глубину погружения между погружной и сливной перегородками, а также варьировалось расстояние между перегородками в одной секции. -

Г

~7ь~

Рисунок 7 - Геометрические размеры смесительного устройства. При этом были получены зависимости оптимального распределения перегородок (рисунок 8).

1г= А- Ь 2 , , (5)

где :>.••■"■'-■-

А - коэффициент пропорциональности.

0,9

^0,8

аГ 0,7

1 0,6 га

* 0,5 о.

£ 0,4

8 о-3 8 0,2 2 од о

! | 1

;г 1 1- - [>1 1 !

1 --

| ч

ч *

|

! 1

! |

1 2 3 4 5

коэффициент пропорциональности, Л

Рисунок 8 - Изменение объемного газосодержания у и изменения концентраций газа в жидкости С, от коэффициента пропорциональности А

Для упрощения конструкции было предложено использовать сливные перегородки с сегментными прорезями, а погружные перфорированными. Такая конструкция смесительного устройства позволяет ступенчато изменять интенсивность движения потока, обеспечивая заданное качество смешения при пониженных потерях энергии.

На основе лабораторных и аналитических исследований установлен характер изменения основных характеристик устройства в зависимости от изменения уровней погружения перегородок (АЬ) построен график изменения перепада давления и качества смешения.

а) б)

0,9 0,8 о 0,7

5 0,6

£ 0,5

| 0,4

? 0,3 о

* 0,2 од о

♦ 100 • 70 А 45

---¿1

ГГ

....... '

160 140 120 100 80 60 40 20 0

♦ 70 »45 » 100 „

10

15

разность глубины погружения ЛЬ, мм

0 5 10 1

разность глубины погружения ЛИ, мм

Рисунок 9 - Зависимости качества смешения (а) и потерь напора (б) смесительного устройства от разности глубины погружения ЛЬ при плавном увеличении глубины погружения для расстояний между секциями 45, 70, 100.

По результатам исследований была получена зависимость определяющая конструктивные особенности аппарата

+ ЛК)Кп = Л£+1, (6)

где

Ь,- - высота глухой части перфорированной перегородки,

АЬ - разность уровней между погружной и сливной перегородками,

N - количество секций,

Кь - коэффициент глубины погружения.

Из полученных зависимостей следует, что с увеличением ДЬ наблюдается рост качества смешения, сопровождаемый незначительным увеличением

потерь давления. В качестве оптимальной конструкции лабораторной установки устройства были выбраны перегородки с ДЬ = 8 мм, и Ь2 ~ 70 мм.

Основной перепад давлений создается в первых секциях. Исследование распределения концентраций в плоскости, паралельной оси трубы, подтвердило это предположение, так как после 2-ой секции смесительного устройства происходит резкое увеличение эффективности смешения, после которого интенсивность роста уменьшается.

Рисунок 10 - Изучение качества смешения в программном комплексе Р1О\УУШОП 2.3.

Кроме представленных конструкций смесительных устройств на основе перегородок возможно применение их различных комбинаций.

В четвертой главе представлено описание разработанной конструкции массообменного аппарата, а также произведен сравнительный анализ абсорбционных аппаратов колонного типа с конструкцией малогабаритных горизонтальных прямоточных устройств повышенной эффективности.

Как утверждалось ранее, проводился анализ и сравнение существующих конструкций аппаратов для проведения аналогичных процессов. В промышленности для тонкой абсорбционной очистки газов до 98%, преимущественно применяются вертикальные колонные аппараты тарельчатого или насадочного типа, имеющие большие габаритные размеры и сложную технологическую обвязку. В данной работе проводилось сравнительны расчет габаритных размеров разрабатываемого устройства и тарельчатого абсорбера, предназначенных для очистки попутного нефтяного газа расход которого составляет 10000 м3/ч, при давлении 0,5 МПа. По полученным данным сделан вывод, что при одинаковой нагрузке по газу колонный аппарат имеет высоту 16

м и диаметр 1,8 м, а горизонтальны прямото.чный абсорбер длиной 6 м и диаметром 0,8 м.

Преимуществом разрабатываемого устройства является: 1) горизонтальное расположение, обеспечивающее простоту эксплуатации и монтажа; 2) более качественная очистка газа достигаемая универсальностью конструкции; 3) значительно более меньше габаритные размеры и металлоемкость, по сравнению с абсорберами колонного типа, расположенными вертикально; 4) отсутствие мертвой зоны, достигнутое посредством установки в парогазовом пространстве распыливающих форсунок; 5) значительно меньшие капиталовложения, затрачиваемые на производство и эксплуатацию, обусловленные сравнительно небольшими габаритными размерами.

Данное устройство (рисунок 11) включает цилиндрический корпус, патрубок для ввода очищаемого газа 2 и устройства для подачи жидкой фазы 1, погружные и сливные перегородки 3 и 4, каплеотбойника 7 предназначенного для разделения газожидкостной смеси.

■ 1- устройство для диспергирования абсорбента; 2 -патрубок ввода очищаемого газа;3 - сливная перегородка; 4 - погружная перфорированная перегородка; 5 - патрубок вывода газа; 6 - патрубок для вывода абсорбента; 7 -каплеотбойник. ... .. .

Рисунок 11-Общий вид аппарата ... ■■.•...• •

". Аппарат для очистки газов работает следующим образом. Очищаемый газ через патрубок 2 подается в аппарат, где взаимодействует с жидким

поглотителем, который распыляется в корпусе аппарата через устройства для диспергирования жидкости 1-3.

После прохождения через слой жидкости, поток газа взаимодействует с мелкодиперсными каплями абсорбента. Процесс массообмена в распыливающей камере протекает под действием вихревого эффекта на поверхности капель распыливаемого абсорбента.

Для достижения более глубокой очистки газа путем выделения из газов индивидуальных компонентов абсорбентом в каждую секцию подается свежая порция поглотителя. В сспарационном пространстве газ после барботажа через слой жидкости находится в свободно состоянии, для увеличения контакта устанавливаются распыливающие форсунки, имеющие возможность большего раскрытия, т.е. образования более развитой поверхности для контакта с газовым потоком. Газ, пройдя смесительное устройство поступает в каплеотбойник и выводится через патрубок 5, а насыщенный поглотитель выводится через патрубок 6 и подается на рецикл.

Расчет процесса абсорбции в потоке газа проводится следующим образом.

1 Задаемся начальными составами абсорбента хю и газа ую, а также расходом абсорбента при рабочих условиях или объемным содержанием абсорбент

2 Рассчитываем состав образующейся газожидкостной смеси:

3. При заданных значениях р и Г рассчитываем парожидкостное равновесие смеси состава, а также плотности и молекулярные массы жидкой и газовой фаз, используя уравнение состояния Пенга — Робинсона.

4. Определяем безразмерное время т и оцениваем характерное время Ц и длину Ь«,.

5. Находим количество (в %) извлеченных из газа углеводородов С3+ и

С5+.

ш

I - добытая нефть, П - выделившийся попутный нефтяной газ, III - нефть, IV - свежий абсорбент, V - абсорбент после регенерации, VI - абсорбент на регенерацию, VII - очищенный газ, VIII - сероводород.

1 - сепаратор, 2 - кавитационно-вихревой абсорбер, 3 - емкость со свежим абсорбентом, 4 - десорбер.

Рисунок 12 - Принципиальная схема установки очистки попутного нефтяного газа.

Благодаря данной технологии, очищенный попутный нефтяной газ можно будет направлять на дальнейшую утилизацию, решая проблемы коррозионного износа технологического оборудования и трубопроводов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлена зависимость влияния перепада давления на режим работы горизонтального прямоточного абсорбера с поперечными перегородоками. Изучен режим течения газожидкостного потока на экспериментальной установке, при малых давлениях. Выявлены оптимальные параметры, которые достигается при разности уровней погружения ЛЬ = 10мм, коэффициенте Л=3, характеризующим расстояние между перегородками, Т=293К, и избыточном давлении Р=0,5атм.

2. Разработан механизм расчета процесса абсорбции в горизонтальном прямоточном абсорбере, позволяющий оптимизировать геометрические размеры аппарата и теоретически определить количество извлеченных из газа углеводородов.

3. Оптимизировано место ввода абсорбента, диспергирующим устройством, что позволят повысить эффективность массообмена в аппарате, за счет увеличения поверхности контакта фаз.

4. Разработана конструкция горизонтального прямоточного кавитационно-вихревого абсорбера для очистки газов, габаритные размеры которого, при равных прочих условиях, по сравнению с колонными аппаратами данного типа, меньше в 5 раз. Использование, аппарата позволит интенсифицировать массообменный процесс абсорбционного поглощения из газовой смеси гомогенных примесей за счет проведения процесса под действием кавитационно-вихревых эффектов.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. И.Ф. Хафизов, H.A. Абдуллин, Разработка конструкции горизонтального прямоточного абсорбера для проведения процессов очистки попутного нефтяного газа // Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело", 2010. http://www.ogbus.ru/authors/HafizovIF/HafizovIF_l.pdf. -10 с.

2. Ф.Ш. Хафизов, H.A. Абдуллин, Н.С. Деггерев, И.Ф, Хафизов Совершенствование конструкции ультразвукового газогидродинамического смесителя / Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов, №1 (79), 2010.

3. Н.А Абдуллин Изучение параметров газожидкостной эмульсии под воздействием поверхностно активных веществ и ультразвуковых волн / Проблемы ресурсо-. и энергосбережения в технологиях освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов. Материалы VIII конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа 2009

4. H.A. Абдуллин, И.Ф.Хафизов Разработка ультразвукового газогидродинамического смесителя / Актуальные проблемы науки и техники. Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых, Уфа 2010.

5. H.A.Абдуллин, И.Ф.Хафизов Разработка устройства для проведения процессов абсорбционной очистки попутного нефтяного газа / Проектирование и эксплуатация нефтегазового оборудования: проблемы и решения. Материалы II Всероссийской научно-технической конференции. Уфа 2010.

6. Ф.Ш. Хафизов, H.A. Абдуллин, P.A. Исмаков, И.Ф.Хафизов Изучение влияния волновых воздействий и поверхностно активных веществ на параметры газожидкостной эмульсии / Нефтегазовое дело, №2 (7) 2009.

Подписано в печать 16.03.11. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Times». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 32.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

1 Способы удаления сероводорода из технологических газов с выявлением наиболее перспективного. Анализ конструкций аппаратов для проведения процесса абсорбции.

1.1 Необходимость очистки технологических и природных газов от серосодержащих соединений.

1.1.1 Методы утилизации попутного нефтяного газа.

1.2 Способы удаления серосодержащих компонентов из газовой смеси и аппараты для его осуществления.

1.3 Общие сведения о процессе абсорбции.

1.4 Основные типы аппаратов, для проведения процесса абсорбции, их основные достоинства и недостатки.

1.4.1 Пленочные (поверхностные) абсорберы.

1.4.2 Насадочные абсорберы.

1.4.3 Барботажные абсорберы.

1.4.4 Распылительные абсорберы

1.4.5 Горизонтальные аппараты для проведения процессов абсорбции при прямоточном движении сред.

1.5 Способы интенсификации массообменных процессов и пути их реализации.

1.6 Интенсификация массообмена при совмещении процесссов кавитационно-вихревого распыливания и барботажа.

1.6.1 Понятие кавитации.

1.6.2 Гидродинамическая кавитация

1.6.3 Диспергирование жидкости

1.6.4 Преимущества проведения массообменных процессов в аппаратах распыливающе барботажного типа

1.6.5 Кавитирование жидкой фазы как способ интенсификации массообменных процессов

2 Выбор прототипа устройства для проведения массообменных процессов с выявлением его основных достоинств и недостатков.

2.1 Анализ конструкции смесительного устройства

2.2 Описание конструкции и принципа работы устройства для диспергирования абсорбента.

3 Разработка устройства для проведения процессов абсорбции при прямоточном движении сред.

3.1 Прямоточная абсорбция углеводородов.

3.2 Анализ процессов перемешивания в экспериментальной модели аппарата.

3.3 Оценка работы смесителя с сегментными перегородками.

3.4 Исследование смесительных устройств с перфорированными перегородками.

3.4.1 Изменение основных характеристик при изменении расстояния между перегородками.

3.4.2 Исследование влияния глубины погружения сливной перегородки на движение контактируемых сред.

3.4.3 Процесс дробления дисперсной жидкости.

3.4.4 Теоретическое определение угла раскрытия факела распыла.

4 Создание конструкции массообменного аппарата для проведения процессов в системе «газ-жидкость».

4.1 Разработка конструкций массообменных аппаратов.

4.2 Совершенствование технологической схемы промысловой очистки попутных нефтяных газов. 103 Основные выводы 106 Список литературы

На месторождениях в процессе добычи нефти выделяется попутный нефтяной газ. В большинстве случаев транспортировать или перерабатывать его нерентабельно, или невозможно, поэтому данное- сырье приходится? сжигать, ухудшая при этом экологическую обстановку.

Проблемы, возникающие от многочисленных горящих факелов и утилизация образующегося при этом попутного газа, заставляют нефтедобывающие компании принимать самые эффективные меры по улучшению экологического климата в нефтегазодобывающем регионе.

Одним из видов оборудования используемых для очистки газа в нефтегазодобывающей промышленности являются массообменные аппараты. В таких аппаратах осуществляется процесс переноса вещества из одной; фазы в другую: Абсорбция, как один? из видов массообменных процессов, применяется: с целью получения готового продукта в виде насыщенного сорбента, извлечения- ценных компонентов из газовой смеси и очистки» газа от примесей перед их использованием в технологических процессах.

Интенсификация массообменных процессов дает возможность, увеличить производительность технологических аппаратов; уменьшить их габаритные размеры, металлоемкость, сократить потребление энергии и многое другое.

Одним из перспективных направлений интенсификации абсорбционных процессов^ является проведение, процесса в аппаратах конструкция которых,, позволяет, создавать два и более режима движения; потоков, при которых взаимодействующие между собой среды движутся не только поступательно, но и вращательно. Это позволяет значительно уменьшить габаритные размеры устройства, за счет увеличения поверхности контакта, повышая тем самым коэффициенты массоотдачт При закрученном движении потоков наблюдается* повышение эффективности перемешивания, приводящее к увеличению удельной поверхности контакта фаз и гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности.

Таким образом, совершенствование конструкций массообменных устройств для проведения как абсорбционных, так и других видов обменных процессов, путем создания и оптимизации турбулентного движения, контактирующих потоков является актуальной задачей.

На основании вышеизложенного, была определена цель и основные задачи исследования:

Цель работы

Разработать конструкцию прямоточного массообменного устройства, позволяющего повысить эффективность очистки попутных нефтяных газов от серосодержащих соединений и провести лабораторные исследования процессов диспергирования жидкости и барботажного смешивания.

Основные задачи исследования

1. Повышение эффективности массообмена и уменьшения габаритных размеров оборудования, а также разработка конструкции абсорбера позволяющего проводить абсорбционный процесс в кавитационно-вихревом режиме.

2. Определение влияния перепада давления на режим работы аппарата, исследование гидродинамики прямоточного горизонтального абсорбера со смесительным устройством, выполненным в виде поперечных перегородок.

3. Проведение лабораторных испытаний, для проверки теоретических, расчетов и проектно-конструкторских решений, с целью оптимизации конструкции абсорбера и повышения эффективности массообменного процесса в системе «газ-жидкость».

Научная новизна

Определен критерий в виде коэффициента глубины погружения глухой части перфорированной перегородки в абсорбент, позволяющий определить оптимальный режим работы прямоточного горизонтального абсорбера.

Методом имитационного моделирования аналитически обоснован, механизм верификации системы расчета процесса абсорбции промышленных вертикальных абсорберов, применительно к разработанному горизонтальному прямоточному абсорберу.

Основные защищаемые положения

1. Предложена имитационная модель движения газожидкостного потока в: разработанном горизонтальном прямоточном абсорбере.

2. Определена закономерность распределения перегородок в абсорбере.

3. Представлены методические основы конструирования новых горизонтальных абсорберов^ для низких давлений, на основе верификации методов расчета, промышленных вертикальных аппаратов.

Практическаязначимость

Практическая* ценность работы заключается во внедрении, для использования разработанной; конструкции аппарата на предприятии «ОАО «Синтез - Каучук» в процессе абсорбционной.; очистки газов,, с целью снижения вредных выбросов.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались:

1) VIII конгресс нефтегазопромышленников России5 «Проблемы ресурсо-и энергосбережения в технологиях освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов», г. Уфа, 2009 г.

2)1 Международной конференции молодых ученых, г. Уфа, 2009 г.

3) II Всероссийской научно-технической конференции, г. Уфа 2010 г.

Публикации

Основное содержание работы изложено в 6 публикациях, из них 3 статьи опубликованы в рецензируемых журналах, вошедших в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы, включающего 124 наименования; изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 9 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлена зависимость влияния перепада давления на режим работы горизонтального прямоточного абсорбера с поперечными перегородоками. Изучен режим течения газожидкостного потока на экспериментальной установке, при малых давлениях. Выявлены оптимальные параметры, которые достигается при разности уровней погружения А Ь = 10мм, коэффициенте Л=3, характеризующим расстояние между перегородками, Т=293К, и избыточном давлении Р=0,5атм.

2. Разработан механизм расчета процесса абсорбции в горизонтальном прямоточном абсорбере, позволяющий оптимизировать геометрические размеры аппарата и теоретически определить количество извлеченных из газа углеводородов.

3. Оптимизировано место ввода абсорбента, диспергирующим устройством, что позволят повысить эффективность массообмена в аппарате, за счет увеличения поверхности контакта фаз.

4. Разработана конструкция горизонтального прямоточного кавитационно-вихревого абсорбера для очистки газов, габаритные размеры которого, при равных прочих условиях, по сравнению с колонными аппаратами данного типа, меньше в 3 раза. Использование, аппарата позволит интенсифицировать массообменный процесс абсорбционного поглощения из газовой смеси гомогенных примесей за счет проведения процесса под действием кавитационно-вихревых эффектов.

1. Исмагилов Ф.Р., Вольцов A.A., Аминов О.Н. и др. Экология и новые технологии очистки сероводородсодержащих газов, Уфа: Экология, 2000, 214 с.

2. Босняцкий Г.П. Природный газ и сероводород, справочное пособие, под научной редакцией Седых А.Д., Гриценко А.И., Мурина В.И., УсошинаВ.А.-М: «Газоилпресс», 1998.-224 с.

3. Мазур И.И. Экология нефтегазового комплекса: Наука. Техника. Экономика. М.: Недра, 1993. 496 с.

4. Гриценко А.И., Аюпова Г.С., Максимов В.М. Экология. Нефть и газ. М.: Недра, 1997. 598 с.

5. Современные технологии переработки сероводородсодержащих природных газов// Газовая промышленность. 1998, №7 С.-55-67.

6. Хабибуллин P.P., Рогозин В.И„ Вышеславцев Ю.Ф. Современные методы очистки газов от кислых компонентов. М: ЦНИИТЭнефтехим, 1988. - 60 с.

7. Гриценко А.И., Галанин И.А., Зиновиева JI.M. Мурин В.И. Очистка газов от сернистых соединений при эксплуатации газовых месторождений. М.: Недра, 1985. 270 с.

8. Мак К.И. Перевод установок аминной очистки газов на растворители МДЭА// Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1993, №6 С.- 12-22.

9. Хафизов Ф.Ш., Афанасенко В.Г., Гильмуллина А.Ф., Хафизов Н.Ф. Способы очистки газа от сероводорода и выбор приорететного направления развития процесса // Международная научно-практическая конференция

10. Семенова Т.А., Лейтес И.Л., Аксельрод Ю.В. и др. Очистка технологических газов, М: Химия, 1969 г., 392 с.

11. Гафиатуллин P.P. Разработка экологически безопасных и ресурсосберегающих процессов переработки сероводорода. Диссертация к.т.н. Уфа, 2000.- 120с.

12. ОСТ 51.40-93 Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам. Технические условия.- 126 с.

13. Кузнецов A.A., Судаков E.H. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: справочное пособие. М.: Химия, 1983.224 с.

14. Николаев В.В., Бусыгина Н.В., Бусыгин И.Г. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа. М.: Недра, 1998. -с. 184.

15. Кузьменко Н.М. и др. Очистка природных газов от сернистых соединений. М.: Обзорная информация ЦИНТИ ХИМНЕФТЕМАШ, 1980,- 47с.

16. Коуль А.Л., Ризенфельд Ф.С. Очистка газа.- М.: Недра, 1968-392 с.

17. Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е перераб и доп. М.: Химия, 1976. -656 с.i

18. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. -Изд. 3-е. В 2-х кн.: Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 2002. 368 с

19. Кафаров В.В. Основы массопередачи. 3-е изд., перераб. и доп. М: Высшая школа, 1979. - 439 с.

20. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию, под редакцией Дытнерского Ю.И, изд. 2-е перерао и доп. М.: Химия, 1991.-496 с.i

21. Комиссаров Ю.А., Глебов М.Б., Гордеев JT.C. и др. Химико-технологические процессы. Теория и эксперимент: М.: Химия, 1998. -360 с.

22. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -Изд. 7-е. М.: Государственное Научно-техническое издательство химической литературы, 1961. 818 с.

23. Скобло А.И., Трегубова И.А., Малоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперабатывающей и нефтехимической промышленности, изд 2-е перераб. и доп. М.: Химия, 1982 584 с.

24. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты, М.: Химия, 1971-295 с.

25. Аксельрод Ю.В. Газожидкостные хемосорбционные процессы. М.: Химия, 1989-240 с.

26. Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. М., Химия, 1980. —408 с.

27. Плановский А. Н., Николаев П. И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М., Химия, 1972. — 496 с.

28. Цибровский Я.Н. Основы процессов химической технологии Перевод с польского под ред. Романкова П. Г. JL: Химия, 1967. — 720 стр.

29. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -Изд. 9-е. М.: Химия, 1973 752 с.

30. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие. М.: Химия, 1981. - 812 с.

31. Оленовский В.М., Ручинский В.Р., Кашников A.M., Чернышев В.И. Пленочная тепло- и массообменная аппаратура. Под ред. Оленовского В.М. -М.: Химия, 1988. 240 с.

32. Систер В.Г., Мартынов Ю.В. Принципы повышения эффективности тепломассообменных процессов. Калуга: Издательство Н.Бочкоревой, 1998. - 508 с.

33. Мухутдинов Р.Х., Амиров Р.Я., Альмеев Л.Э., Ханнанов М.М. Эффективность внедрения вихревых аппаратов (применительно к нефтехимическим производствам). Под ред. Амирова Н.С. Уфа: Изд-во «Реактив», 2001. 347 с.

34. Мухутдинов Р.Х. Еще раз о сущности вихревого эффекта. //Вихревой эффект и его промышленное применение /Материалы III Всесоюзной научно-технической конференции. -Куйбышев,- 1981.- С.42-45.

35. Дмитриев A.B., Латыпов Д.Н., Николаев А.Н. Динамика сплошной фазы в аппаратах вихревого типа, предназначенных для комплексной очистки газовых выбросов промышленных предприятий// Химия и химическая технология, 2004. т. 47 №10 с 85 88.

36. Хафизов Ф.Ш., Хафизов Н.Ф., Ванчухин Н.П. «Процессы нефтепереработки в кавитационно вихревых аппаратах». - Уфа: Изд-во Фонда содействия развитию научных исследований, 1999. - 110с.

37. Юминов И.П. Разработка кавитационно-вихревого аппарата для процесса окисления углеводородного сырья. Диссертация УГНТУ Уфа. 1999г.-115с.

38. Николаев A.M., Овчинников A.A., Николаев H.A. Высокоэффективные вихревые аппараты для комплексной очистки больших объемов промышленных выбросов// Химическая промышленность, 1992. №9. С.44-51.

39. Систер В.Г., Трубачев Ю.Г. Исследование гидродинамических и мас-сообменных характеристик центробежного абсорбера// Химическое и нефтяное машиностроение. 1992, №11. С. 10-17.

40. Крылов B.C. Теоретические основы интенсификации процессов межфазного обмена// Теор. основы хим. технологии. 1983. Т. 17. №1. С. 15-17

41. Протодьяконов И.О., Люблинская И.Е. Гидродинамика и массообмен в системах «газ-жидкость», Л.: Наука, 1990.-234 с.

42. Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки: пер. англ/ Под ред. Крашенинникова. -М.: Мир, 1987.- 187с.

43. Пиралишвили Ш.А., Поляев В.М., Сергеев М.Н. Вихревой эффект. Эксперимент, теория, технические решения. Под. ред. Леонтьева А.И. М.: УНПЦ «Энергомаш», 2000 - 412 с.

44. Мартынов A.B., Бродянский В.М. Что такое вихревая труба? М.: «Энергия», 1976,- 150с.

45. Пиралишвили Ш.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.

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

47. Хафизов Ф.Ш., Разработка технологических процессов с использованием волновых воздействий, диссертация д.т.н., Уфа, 1996.-120с.

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

49. Вихревые аппараты/ АД. Суслов, СВ. Иванов, A.B. Мурашкин и др. Под ред. А.Д. Суслова. М.: Машиностроение, 1985.-186 с.

50. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы II Всесоюзной науч.-техн. конференции. Куйбышев: КуАИ, 1976. 273 с.

51. Теория турбулентных струй/ Под ред. Абрамовича. М.: Наука, 1984.-226с.

52. Нигматуллин Р. И. Динамикашногофазных сред. -T.I; -М.: Наука. Гл.ред. физ.-мат.лит., 1987. 464с.

53. Некоторые вопросы исследования вихревого эффекта и его промышленного применения. Труды второго н.-т.к. КуАИ им. СП. Кололева. Куйбышев, КуАИ 1976, 275 с.

54. Абросимов Б.Ф. Газодинамические особенности и механизм энергетического разделения закрученного потока в цилиндрических диафрагмированных каналах. Диссертация канд. техн. наук. Уфа. 1988. -205 с.

55. Ильина Т.Ф. Разработка низконапорных аппаратов вихревого типа для улавливания твердой фазы из аэродисперсных потоков. Диссертация канд. техн. наук. Уфа. 1993.- 120 с.

56. Халатов A.A. Теория и практика закрученных потоков. Киев: Наукова думка, 1989.-165 с.

57. Щукин В.К. Халатов A.A. Теплообмен, массообмен и гидродинамика; закрученных потоков в. осимметричных каналах. М.: Машинострое г. 1982.-13 8с.

58. Меркулов А. П. Вихревой эффект и его применение в технике. // М.: Машиностроение. 1986. 183с.

59. Аэродинамика закрученной струи/ Р1Б. Ахмедов; Т.Б. Бал агула. Ф.К. Рашидов и др.// Под ред. Р.Б. Ахмедова. М.: Энергия, 1977.-345 с.

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

61. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Изд. 3-е, перераб: и доп.-Mi: Наука, 1970.-904 с.

62. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю.И. и др. Под ред. Дытнерского Ю.И., 2-е изд.перераб. и дополн. — М.: Химия, 1991 -496 с.

63. Нигматуллин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М.: Наука, |978.-336 с.

64. Запорожец Е.П., Зиберт Г.К., Запорожец Е.Е. «Гидродинамическая кавитация» (свойства, расчеты, применение). М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2003. -384 с.

65. Перник А.Д. Явление кавитации. Издательство «Судостроение». Ленинград. 1966г., 439 с.

66. Арэуманов Э.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях.1. М.: Недра, 1983.-93с.

67. Шальнев К.К. Кавитация в гидродинамике //Известия АН СССР, 1956.- С 28-35.

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

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

70. Горшков А.С, Русецский А. А. Кавитационные трубы. М.: Наука, 1987. -120с.

71. Горшков А.С., Гончугов Н.Т. Возникновение кавитации в жидкости, //тр. акустического института. 1969.- 312 с.

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

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

74. Хафизов Ф.Ш., Афанасенко В.Г., Хафизов И.Ф., Хайбрахманов А.Ш. Использование кавитационно-вихревых эффектов в процессе абсорбционной очистки технологических газов от сероводорода// Нефтепереработка и нефтехимия, 2007, №11.- С 34-41.

75. Хафизов Ф.Ш., Афанасенко В.Г., Хафизов^Н.Ф. Кавитирование жидкой фазы как способ интенсификации массообменных процессов// Естественные и технические науки, 2007, № 4, с. 267-268.

76. Абдрахманов Н.Х. Разработка гидродинамического кавитационногоаппарата для смешения систем жидкость-жидкость. Диссертация к.т.н,а,2000.- 120с.

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

78. Пат. России, №2001666, Гидродинамический кавитатор, Кузеев И.Р., Хафизов Ф.Ш., Хуснияров М.Х., Абызгильдин Ю.М. Бюл. N239-40,1993.

79. Патент № 2176929 Газожидкостной реактор /Хафизов Ф.Ш., Хафизов Н.Ф., Андреев В.С и др. Бюл. № 35 от 20.12.2001г.

80. Нечаев А.Н. Разработка конструкции и метода расчета кавитационно-вихревых аппаратов для процесса окисления нефтяных остатков. Диссертация к.т.н, Уфа, 2003. 124 с.

81. Патент № 2171705 Способ очистки газа и устройства для его осуществления /Хафизов Ф.Ш., Хафизов Н.Ф. Хайбдрахманов А.Ш., Белоусов А.В., Аликин М.А. БИ № 22 от 10.08.2001г.

82. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М.- Машиностроение, 1979, - 559 с.

83. Пажи Д.Г. Корягин А. А., Ламм Э. Л. Распыливающие устройства в химической промышленности, монография. Под ред. Пажи Д. Г. М.: Химия, 1975.- 199 с.

84. Головачевский Ю.А. Оросители и форсунки скрубберов химической промышленности М.: Машиностроение, 1967. - 196 с.

85. Дытнерский Ю.И. «Процессы и аппараты химической технологии-Изд. 2-е. В 2-х кн.: Часть 1. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. 400 с.

86. Гонар А.Л., РЫБКИН В.Я. Динамика капли. Итоги науки и техники. Механика жидкости. М.: ВИНИТИ, 1982. т. 17. - С. 11-16.

87. Пажи, Д. Г., Прахов А. М., Равикович Б. Б. Форсунки в химической промышленности, монография М.: Химия, 1971.-221 с.

88. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Распылители жидкостей М.: Химия, 1979. -426 с.

89. Броунштейн Б.И., Железняк A.C. Физико-химические основы жидкостной экстракции. JL: Химия, 1965. 320 с.

90. Кулагин JI.B., Охотников С.С. Сжигание тяжёлых жидких топлив. М.: Недра, 1967.-282 с.

91. Бородин В.А., Дитякин Ю.Ф., Клячко JI.A., Ягодкин В.Я. Распыливание жидкостей. М., Машиностроение, 1967. 234 с.

92. Витман JI.A., Кацнельсон Б.Д., Палеев И.И. Распыливание жидкости форсунками. Под ред. Кутателадзе С.СМ.: Государственное энергетическое издательство, 1962. 260 с.

93. Дисяткин Ю.Ф. и др. Распыливание жидкостей. М.: Машиностроение. 1977г.-208 с.

94. Голустов В. Си др. Распыливание жидкостей М.: Химия, 1979.- 216 с.

95. Афанасенко В.Г. Моделирование движения мелкодисперсной капельной жидкости в закрученном потоке газа // XV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоно-сов-2008» М.: Изд-во МГУ, 2008. С. 66-68.

96. Перри Дж. Справочник инженера- химика, т. 1/Перевод с англ. По, ред. Акад. Н.М. Жаворонкова и чл. Корр. АН СССР П.Г. Романкч Л.: Химия. 1969.-276 с.

97. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз, 1963. 708 с.

98. Ластовкина Г.А., Радченко Е.Д., Рудина М.Г. Справочник нефтепереработчика. Л., Химия, 1986г., 648с.

99. Техническая энциклопедия. Справочник физических, химических и технологических величин. -Т. 7.- 1931.- 214с.

100. Хафизов Н.Ф. Разработка малогабаритных кавитационно-вихревых аппаратов для повышение эффективности процессов абсорбции и регенерации. Диссертация к.т.н, Уфа, 2003.- 123с.

101. Патент РФ № 68653, МПК F23D11/04, Устройство для диспергирования жидкости/ Хафизов Ф.Ш., Афанасенко В.Г., Хафизов Н.Ф.; Заявл. 02.05.2007; Опубл. 27.11.2007. Бюл. № 33.

102. Патент РФ № 66218, МПК B01D47/06, Устройство для очистки газа Хафизов Ф.Ш., Афанасенко В.Г. и др.; Заявл. 02.05.2007; Опубл. 10.09.2007. Бюл. №25.

103. Патент РФ № 70153, МПК B01D47/06, Кавитационно-вихревой абсорбер / Хафизов Ф.Ш., Афанасенко В.Г., Хайбрахманов А.Ш. и др.; Заявл. 04.10.2007; Опубл. 20.01.2008. Бюл. № 2.

104. Патент РФ № 70815, МПК B01D47/06, Кавитационно-вихревой абсорбер / Хафизов Ф.Ш., Афанасенко В.Г., Хайбрахманов А.Ш. и др явл. 10.10.2007; Опубл. 20.02.2008. Бюл. № 5.

105. Васильцов Э. А., Ушаков В. Г. Аппараты для перемешивания сред: Справочное пособие. — JL: Машиностроение, 1979. 272.

106. Штербачек 3., Тауск П. Перемешивание в химической промьи: сти. Пер. с чешек.: научное издание. Л.: Госхимиздат. 1963. 416с.

107. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Пер под ред. Щупляка И. А. Л.: «Химия», 1975. 384 с:

108. Развитие техники'перемешивания жидких сред. М.: ЦИНТИхиммаш, 1990.-215 с.

109. Кутателадзе С.С, Стырикович М.А.Гидродинамика газожидкостн систем. Изд. 2-е. М: «Энергия», 1976. 296 с.

110. Coy С. Гидродинамика многофазных сред. М.: Мир; 1971.- 221с.

111. Штербачек 3., Тауск П. Перемешивание в жидких средах. М.: 1961.-327с.

112. Плановский А. Н., Рамм В. М., Каган С. 3. Процессы и аппараты химической технологии. М: Химия, 1967. - 208 с.

113. Химические реакторы и смесители для жидкофазных процессов: монография / пер. с англ. Ю. И. Лазьян, пер. с англ. Г. М. Татаринцева. ред. Ю. М. Жоров. М.: Химия, 1974. - 208 с.

114. Соловьев A.B., Борисов A.B. Эффективность перемешивания в цилиндрическом аппарате с использованием решетки с крыловыми профилями // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003. - №6.-С. 8-9.

115. Хафизов Ф.Ш., Афанасенко В.Г., Хайбрахманов А.Ш., Хафизов И.Ф. Оценка эффективности работы прямоточных смесителей для перемешивания гомо и гетерогенных систем// Химическая промышленность, 2008. С.-43-51.

116. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1973. - 831 с.

117. Кондранин Т.В., Ткаченко Б.К., Березникова М.В., Евдокимов A.B. Зуев А.П. Применение пакетов прикладных программ при изучении курсов механики жидкости и газа: Учебное пособие — М.: МФ"П 2005. —104 с.

118. Синайский Э.Г. Сепарация многофазных многокомпонентных систем. -М.: ООО «Недра Бизнесцентр», 2002.- 621 с.

119. Иванов А.Н. Гидродинамика развитых кавитационных течений. Л.: Судостроение, 1980. - 240с., ил. - ИСБН.

120. Афанасенко В.Г. Совершенствование конструкции массообменного устройства для проведения процесса абсорбции. Диссертация к.т.н, Уфа, 2008. 120с.