автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка конструкции и метода расчета контактного устройства для массообменных аппаратов в системах "газ-жидкость"

На правах рукописи

ТИМОФЕЕВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И МЕТОДА РАСЧЕТА КОНТАКТНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ В СИСТЕМАХ «ГАЗ-ЖИДКОСТЬ»

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы» (Машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2004

Работа выполнена на кафедре «Оборудование нефтехимических заводов» Стерлитамакского филиала Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Зашита состоится «21» декабря 2004 года в 11-30 на заседании диссертационного совета 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.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Панов Александр Константинович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Нигматуллин Ришат Гаязович.

кандидат технических наук Расулев Зуфар Гиниятович.

Ведущее предприятие

ОАО «Славатнефтеоргсинтез».

Автореферат разослан «_..■ ноября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

И.Г. Ибрагимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основными направлениями развития химического и нефтяного машиностроения являются увеличение единичной мощности оборудования, т.е. увеличение съёма продукции с единицы объёма аппарата; создание и освоение оборудования пониженных металло- и энергоёмкости; создание и освоение оборудования для новых, наиболее прогрессивных химических процессов.

Применительно к процессам абсорбции (десорбции), эффективность которых во многом зависит от конструкции насадочных устройств, возникает необходимость в разработке новых контактных устройств, обеспечивающих интенсификацию локального контакта фазовых потоков в зонах гидродинамической активности; повышении производительности аппаратов при низких затратах энергии; разработке рациональных методов конструктивной компоновки контактных блоков.

Учёт перечисленных факторов требует тщательного анализа технических решений при модернизации существующей и создании новой аппаратуры для нефтехимических производств.

Таким образом, с учётом вышеизложенного, разработка новой высокоэффективной конструкции насадки для химических нефтехимических производств является актуальной задачей.

Цель работы - на основе анализа теоретических и экспериментальных исследований гидродинамики контактных устройств выявить:

1) необходимые конструктивные требования к конструкции насадочного устройства при работе его в режиме затопленной щели, для дальнейшей разработки и совершенствования конструкции насадки;

2) получить аналитические зависимости основных параметров, характеризующих работу нового насадочного устройства в режиме затопленной щели;

3) разработать методы расчета гидродинамических характеристик новой насадки.

Научная новизна

Получены эмпирические зависимости основных гидродинамических и массо-обменных характеристик абсорбционных аппаратов с уголковой со щелью при вершине угла насадкой, позволяющие определить геометрические размеры насадки при работе в режиме затопленной щели.

Разработана конструкция регулярной насадки - уголковой со щелью при вершине угла, для эффективной работы в режиме затопленной щели в интервале скоростей газовой фазы в полном сечении колонны от 0,08 до ОД^фС^ ВМИИМММ'ИДОасгивное соот-

ЭАЭОС (ГМ0Ю«М1*Мв4сшв | ммивтцц |

ношение ширины щели при вершине уголка к ширине зазора, образованного кромкой пластины вышерасположенного ряда и пластиной нижерасположенного ряда, равное 1:3, при указанных скоростях течения газовой фазы.

Практическая ценность. Полученные результаты позволили создать новую конструкцию контактного устройства для массообменных аппаратов (патент РФ № 2229928).

В период с 12 мая по 3 июня 2004 г. на ОАО «СОДА» были проведены промышленные испытания разработанной уголковой со щелью при вершине угла насадки, которые подтвердили её эффективность.

На защиту выносятся:

• Методика гидродинамического расчета уголковой со щелью при вершине угла насадки, позволяющая применить ее для проектирования колонных аппаратов в химической и нефтехимической технологии.

• Результаты экспериментального исследования работы колонного аппарата с уголковой со щелью при вершине угла насадкой в режиме затопленной щели.

• Конструкция уголковой со щелью при вершине угла насадки для массообменных процессов в системах «газ-жидкость», позволяющей значительно интенсифицировать массообмен;

Апробация работы. Основные научные результаты докладывались на следующих научных конференциях: VI Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении — 2003» (г. Пенза, 2003г.); VII Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении» (г. Пенза, 2003г.); II Международной научно-практической конференции «Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях» (г. Пенза, 2004г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы химии, химической технологии и экологической безопасности» (г. Уфа, 2004г.); VI Всероссийской научно-технической конференции «Новые химические технологии: производство и применение» (г. Пенза, 2004г.)

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 8 научных работах, получен патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, основных выводов, списка использованных источников из 121 наименования и содержит 129 страниц машинописного текста, 48 рисунков, 2 таблицы, 1 приложение

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы и сформулированы основные ее задачи.

В первой главе проанализированы особенности процессов абсорбции, рассмотрены конструкции существующих аппаратов для процессов «газ-жидкость», существующие конструкции и структура насадок.

Конструкции массообменных технологических аппаратов весьма разнообразны, что затрудняет целесообразный выбор того или иного аппарата для данного конкретного случая.

Анализ существующих конструкций абсорбционных аппаратов для систем «газ-жидкость», показал, что существует большое число абсорбционных аппаратов различных конструкций, но наиболее распространёнными среди них являются аппараты колонного типа.

Основным элементом любого колонного аппарата является массообменное устройство. Анализ существующих массообменных устройств показал, что из всего разнообразия существующих конструкций в абсорбционных аппаратах наибольшее распространение получили тарельчатые и насадочные массообменные устройства.

Анализ литературного материала показал, что в настоящее время наметилась тенденция к предпочтительному использованию регулярных насадок, что подтверждается большим количеством патентуемых конструкций.

На основе критического анализа данных литературных источников различных конструкций массообменных устройств показано, что не одно из них не может считаться универсальным, также было выявлено, что наиболее эффективным режимом работы абсорбционных аппаратов является его работа в режиме затопленной щели.

Анализ литературного материала показал актуальность проведения данной работы на основе комплексных исследований, направленных на разработку новой регулярной насадки.

Во второй главе приведена характеристика объекта исследования -конструкции регулярной уголковой со щелью при вершине угла насадки, исследование ее основных гидродинамических и массообменных характеристик.

Конструкция уголковой со щелью при вершине угла насадки разработана на основе требований, предъявляемых к насадкам, предназначенных для работы в режиме затопленной щели. Данным насадкам не обязательно иметь развитую поверхность массообмена и хорошую смачиваемость, однако существенное значение имеет свободный объём насадки, определяющий производительность

массообменного аппарата и низкое гидравлическое сопротивление и высокую эффективность.

Разработанная насадка (рисунок 1,а) состоит из горизонтальных рядов прямоугольных пластин 1, составленных так, что они образуют уголковые элементы со щелью 2 при вершине, расположенных углами вверх, причём кромки пластин вышерасположенного ряда образуют с пластинами нижерасположенного ряда зазоры 3, отношение ширины щели при вершине уголка к ширине зазора, образованной кромкой пластины вышерасположенного ряда с пластиной нижерасположенного ряда, равно 1:3.

а • б

Рисунок 1 — Конструкция уголковой со щелью при вершине угла насадки

Основными геометрическими параметрами, характеризующими уголковую со щелью при вершине угла насадку, являются:

а) ширина зазора а (рисунок 1,6);

б) ширина щели при вершине угла Ь;

в) размер элемента с.

На основе анализа экспериментальных данных была установлена следующая зависимость:

Геометрические размеры образующих уголковые элементы пластин насадки зависят от физико-химических свойств контактирующих веществ, от удельных нагрузок аппарата а также от условий эксплуатации.

Кроме геометрических размеров, характеризующих структуру насадочного слоя, уголковая со щелью при вершине угла насадка, как и насадки других видов, характеризуется следующими параметрами:

- свободный объем €„, м3/м3, определяющий долю пустот в единице объема насадочного слоя

-7- эквивалентный диаметр насадки с1Э111| = 0,022 м.

Работа уголковой со щелью при вершине угла насадки разработанной конструкции в режиме затопленной щели как устройства, обеспечивающего контактное взаимодействие жидкого и газового потоков при их противоточном движении, осуществляется следующим образом.

Поток газовой фазы, подаваемый через распределитель в нижней части колонны под насадку, равномерно распределяется элементами насадки в объеме жидкой фазы. Ширина щелевых зазоров выбрана таким образом, чтобы обеспечить высокую пропускную способность и интенсивное гидродинамическое взаимодействие фаз (область 2 на рисунке 2).

Восходящий газовый поток, барботируя через слой жидкости, интенсивно перемешивается в областях 2 и 3 (рисунок 2) и, имея вертикальную составляющую, вызывает интенсивную турбулизацию газожидкостного слоя в области 1, обусловленную взаимодействием встречных потоков газовой и жидкой фаз и взаимным расположением пластин элементов насадки.

12. 3

Рисунок 2 - Схема движения потоков в уголковой со щелью при вершине угла насадки

Пластины насадки, расположенные под углом 45° к потоку восходящей газовой фазы, направляют его в область 2 (рисунок 2), откуда он, через щель при вершине (область 1 рисунок 2) уголкового элемента, с повышенной скоростью диспергируется в вышерасположенную область, вызывает интенсивную турбулизацию жидкой фазы.

Для визуального наблюдения за работой насадки был изготовлен блок насадки из органического стекла сечением 240x140x280 мм, включающий три ряда уголковых со щелью при вершине угла элементов. На основе полученных данных нами были сделаны следующие выводы:

1 При малых нагрузках по газовой фазе (шг = 0,0317 м/с) наблюдается свободное всплытие газовых пузырей. При этом большее количество малых

пузырьков концентрируется в вершинах уголковых элементов, собираясь в более крупные, и затем с повышенной скоростью через щель при вершине уголкового элемента диспергируется в вышерасположенную область.

2 При увеличении расхода по газовой фазе (иг = 0,0985 м/с) наблюдается установление барботажного режима взаимодействия фаз. При данном расходе газовой фазы происходит уменьшение диаметра всплывающих пузырей. Так же и в предыдущем случае большая их часть продолжает концентрироваться в вершинах уголковых элементов, но часть пузырей начинает прорываться и через зазоры образованные кромками пластин вышерасположенного и нижерасположенного ряда.

3 При скорости газовой фазы шг = 0,1682 м/с наблюдается установление струйно-противоточного взаимодействия фаз при течении через щели при вершине уголковых элементов, через зазоры, образованные кромками пластин выше- и нижерасположенного рядов, также наблюдается усиленная турбулизация в ячейках, образованных элементами насадки.

4 При скорости газовой фазы юг = 0,244 м/с весь объём насадки заполнен газожидкостной смесью. На фотографии видно, что происходит интенсивное перемешивание газовой и жидкой фаз.

В подразделе 2.2 нами описаны экспериментальные установки и методики исследования гидродинамических характеристик уголковой со щелью при вершине угла насадки при работе её в режиме затопленной щели.

а б в

а - экспериментальная установка для исследования гидравлического сопротивления; б - экспериментальная установка для исследования продольного перемешивания; в - экспериментальная установка для исследования эффективности колонны. Рисунок 3 - Схемы экспериментальных установок

Для исследования гидравлического сопротивления колонны с затопленной насадкой нами была собрана экспериментальная установка, представленная на рисунке 3,а.

В корпусе колонны 1 были установлены два блока уголковой со щелью при вершине угла насадки 2 общей высотой 1 метр, элементы которой были выполнены из листовой стали толщиной 3 мм. Эксперимент проводили на модельной системе «вода—воздух».

Из системы сетевого водопровода осуществляли ввод жидкой фазы (воды) через распределитель 4 в верхней части колонны, расход которой регулировали вентилем 9 по показаниям ротаметра 6. Подача газовой фазы (воздуха) осуществлялась посредством поршневого компрессора через распределитель 3 в нижней части колонны непосредственно под насадку, расход воздуха регулировали вентилем 10 согласно показаниям ротаметра 7. Необходимый уровень жидкости в слое насадки поддерживали посредством регулирования слива жидкости из колонны вентилем 11 ориентируясь на показания ротаметра 8. Таким образом обеспечивался объемный одинаковый расход жидкости на входе и выходе колонны. Предварительно провели тарировку ротаметров по воде и по воздуху.

Для определения перепада давления над и под блоком насадки были установлены датчики давления, представляющие собой трубки Пито-Прантля, которые позволяют фиксировать изменение динамического воздействия восходящего газового потока в зависимости от его расхода, расхода жидкой фазы и геометрии элементов насадки. Датчики давления соединены с дифференциальным манометром 5, с которого снимаются показания перепада давления в слое насадки.

В процессе эксперимента при изучении гидравлического сопротивления в слое затопленной насадки производилось изменение объемного расхода газовой фазы О, при фиксированных значениях объемного расхода жидкой фазы Высота газожидкостного слоя не изменялась и была равна высоте насадки. Кроме уголковой со щелью при вершине угла насадки, в целях сравнения было исследовано гидравлическое сопротивление колонны с двутавровой, уголковой, X-образной насадками и с кольцами Рашига типоразмером 25x25x3 мм, засыпанными внавал.

Исследование газосодержания в абсорберах с затопленной насадкой необходимо для расчетов гидравлического сопротивления, коэффициента продольного перемешивания и эффективности насадочного устройства.

Газосодержание в колонне с затопленной уголковой со щелью при вершине угла насадкой определяли методом "отсечки". Данный метод основан на резком

перекрытии линий подачи жидкости и газа в экспериментальную колонну с последующим замером разности высот газожидкостного слоя и чистой жидкости. Эксперимент проводили на установке, представленной на рисунке 3,а, на модельной системе «вода - воздух». Диапазон скоростей газа в полном сечении колонны составлял от 0 до 0,244 м/с, удельная нагрузка по жидкой фазе составляла соответственно 2,48-10-3; 5,37-10-3 и 8,52-10-3 м3/(м2-с).

Исследование фактора продольного перемешивания для насадок с затопленной щелью проводили на установке, представленной на рисунке 3,б.

Основным элементом установки являлась колонна 1, в корпус которой устанавливались два блока насадки 2. Подачу жидкой фазы осуществляли через распределитель 3, газовая фаза подавалась под насадку через газораспределитель 4. Расходы фаз регулировались вентилями 12, 13 и регистрировались ротаметрами 6, 7. По показаниям ротаметра 8 поддерживался постоянный уровень затопления насадки, который определялся визуально и регулировался вентилем 14. В поток жидкой фазы, на входе в распределитель, при помощи поршневого устройства 5 импульсно вводился индикатор - насыщенный раствор поваренной соли (№С1) объемом 100 мл.

Устройство для ввода индикатора, снабженное обратным клапаном, позволяет практически мгновенно вводить индикатор. Одновременно с вводом индикатора, с интервалом в одну минуту, измеряли электропроводность жидкой фазы при помощи кондуктометра 9, соединенного с электродами 10, 11, расположенными ниже насадки в нижней части колонны. Изменение электропроводности жидкой фазы регистрировали с момента ввода индикатора и до нулевых показаний ко ндукто метр а.

Для экспериментального определения эффективности массообмена в колонне с затопленной насадкой был выбран метод абсорбции паров хорошо растворимого газа - хлористого водорода - водой из газовоздушной смеси. По своим физическим и диффузионным свойствам выбранная модельная система близка к реальным газовым смесям, перерабатываемым в промышленных аппаратах.

Изучение эффективности работы насадочных устройств в режиме затопленной щели проводили на установке, представленной на рисунке 3,в.

В верхнюю часть колонны 1 с установленными блоками насадки 2 посредством распределителя 4 подавался абсорбент (вода). Для насыщения воздуха парами соляной кислоты его посредством компрессора нагнетали в титановую емкость 5, заполненную концентрированной соляной кислотой, откуда полученную газовую смесь подавали непосредственно под насадку в нижней части колонны через распределитель

газовой фазы 3. Расходы фаз регистрировались ротаметрами 6, 7 и регулировались вентилями 9, 10. Отбор проб отработанного абсорбента производили посредством пробоотборника 8. Слив жидкости регулировали вентилем 12 согласно показаниям ротаметра 11.

Общая высота блоков уголковой со щелью при вершине угла насадки размером 500x250x140 мм составляла 1 метр. Для сравнения эксперимент проводили с двутавровой, уголковой, Х-образной насадками и кольцами Рашига (25x25x3 мм). Уровень затопления насадок соответствовал высоте газожидкостного слоя, не превышающего рабочую высоту насадки. Эксперимент проводили при атмосферном давлении и комнатной температуре. Количество кислоты в насытителе для всех исследуемых насадок было равно. Отбор проб производили после установления режима работы колонны (при зафиксированных значениях скорости обеих фаз) при постоянном значении удельной нагрузки по жидкой фазе U и различных скоростях газовой фазы ог, пропущенной через насытитель Н О. Анализ проб отработанного абсорбента проводили титрометриче-ским методом, используя гидроксид натрия известной концентрации.

Посредством данного анализа определялось полное количество газообразного хлористого водорода, поглощенное абсорбентом в эксперименте:

где Снсибс" массовое количество поглощенного хлористого водорода, кг/ч:

концентрация хлористого водорода в отработанном абсорбенте,

В третьей главе приведены материалы обработки экспериментальных данных по исследованию гидродинамических и массообменных характеристик уголковой со щелью при вершине угла насадки.

Целью исследования предельных нагрузок являлось определение допустимой скорости газовой фазы в аппарате с уголковой со щелью при вершине угла насадкой.

Анализ литературных источников выявил большое число уравнений для определения критической точки захлебывания, однако большинством авторов предлагается использовать уравнение Бейна и Хоугена:

Онсцбс- 0,001 ■ • Сна • МНсь

(1)

моль/м3;

- мольная масса хлористого водорода, г/моль.

Анализируя полученные экспериментальные данные во всём спектре нагрузок, получили значения коэффициентов В = 0,0155 и С = 1,8996. После сравнения полученных в ходе эксперимента данных скорости в точки захлёбывания с рассчитанными по уравнению с полученными коэффициентами В и С получили разность расхождения не более 12,67%.

Как известно, газосодержание <р в барботажном абсорбере представляет собой отношение объема, занятого находящимся в слое газом, к общему объему слоя. Увеличение содержания газа в объеме жидкости способствует росту межфазной поверхности и снижению гидростатического давления столба жидкости.

Как видно из рисунка 4, величина газосодержания увеличивается с ростом нагрузки по газовой фазе. При этом линии, характеризующие более высокие нагрузки по жидкой фазе, расположены выше. Это можно объяснить ростом сил трения между противоточно движущимися потоками обеих фаз в щелевых зазорах насадки, что приводит к снижению скорости всплытия пузырьков газа. Также при повышении нагрузки по жидкой фазе происходит усиление турбулизации фаз в области уголкового элемента, увеличивается интенсивность перемешивания потоков, что приводит к задержке пузырьков газа в ячейках насадки.

Мы видим, что газосодержание колонны с двутавровой, уголковой насадками в исследуемом диапазоне нагрузок по газу растет быстрее, чем в уголковой насадке со щелью при вершине угла. Так, при минимальной скорости газовой фазы, равной 0,011 м/с, экспериментальное значение ф в колонне с уголковой насадкой на 40,1 % больше, чем в колонне с уголковой насадкой со щелью при вершине угла. Однако при дальнейшем увеличении нагрузки по газовой фазе разница по газосодержанию снижается. Данная тенденция наблюдается и при более высоких нагрузках по газовой фазе.

Проанализировав характер графической зависимости газосодержания ф от скорости газовой фазы в полном сечении колонны пришли к выводу, что экспериментальные кривые можно описать уравнением следующего вида:

где а и Ь - коэффициенты;

Шг - скорость газа в полном сечении колонны, м/с. Анализируя полученные экспериментальные данные по газосодержанию в колонне с затопленной уголковой со щелью при вершине угла насадкой, определили математические зависимости для определения коэффициентов а и Ь:

„ 0,1 , 0,15 0.2 025

Скорость гаюяон фазы ■ ПОЛНОМ ссчении КОЛОННЫ, Шг, м/с

1 - уголковая со щелью при вершине угла насадка (и = 2,48-10"3 м3/(м2с)); 2 - уголковая со щелью при вершине угла насадка (и = 5,37-10"3 м3/(м2-с)); 3 - уголковая со щелью при вершине угла насадка (и = 8,52-10"3 мэ/(м2-с)); 4 - двутавровая насадка (II = 5,37-10"3 м3/(м2с)); 5 - уголковая насадка (и = 5,37-10"3 м3/(м2с)); 6 - Х-образная насадка (и = 5,37-103 м3/(м2с)); 7 - кольца Рашига типоразмером 25x25x3 мм (и = 5,37-10"3 м3/(м2-с)) Рисунок 4 - Сравнение зависимости газосодержания (р от скорости газовой фазы в полном сечении колонны

Подставив в выражение для определения газосодержания в колонне выражения для определения коэффициентов а и Ь, получили

Юг

ф =

-11,29 • U + 0,2169 + (9516,4 • U2 - 86,47 • U +1,5559)• сог'

(4)

Для учёта влияния плотности жидкости и газа, поверхностного натяжения на газосодержание было предложено вводить в функциональную зависимость ф = f(<a) коэффициент А.

Значение газосодержания в уголковой со щелью при вершине угла насадке при различных расходах фаз, рассчитанное по уравнению (4) с учётом коэффициента А, даёт отклонение от полученных экспериментальных данных, не превышающее 12,44%.

Одним из важнейших параметров характеризующих работу контактного устройства является его гидродинамическое сопротивление.

Представленные на рисунке 6 зависимости гидравлического сопротивления (ДР/1нас)эксп в колонне с уголковой со щелью при вершине угла, двутавровой, уголковой, Х-образной насадками и кольцами Рашига показывают, что сопротивление

последних больше, чем у уголковой со щелью при вершине угла насадки в диапазоне исследуемых нагрузок по жидкости и газу, без учета гидростатического давления столба жидкости в насадке.

Гидравлическое сопротивление уголковой со щелью при вершине угла насадки в диапазоне скоростей газовой фазы от 0 до 0,0106 м/с имеет тенденцию к резкому увеличению. При дальнейшем увеличении нагрузки по газовой фазе интенсивность роста гидравлического сопротивления уменьшается. Данное обстоятельство можно объяснить изменением режима движения газа в насадке.

I) 0 05 0 1 015 0 2 025

Скорость газовой фазы я полном сечении котонны иг, м/с

1 - и = 2,48-Ю'3 м/с; 2 - U = 5,3710'3 м3/(м2-с); 3 - U = 8,52-Ю"3 м3/(м2-с); 4 -двутавровая насадка (U = 5,37-10"3 м3/(м2-с)); 5 -уголковая насадка (U = 5,37-10"3 м3/(м2-с)); 6 - Х-образная насадка (U = 5,37-10"3 м3/(м2-с)с); 7 - кольца Рашига типоразмером 25x25x3мм. (U = 5,37-10 "3 м3/(м2-с))

Рисунок 5 - График зависимости сопротивления в колонне с различными насадками от динамического воздействия потоков газовой фазы (без учёта влияния гидростатического давления столба жидкости)

На основе анализа графических зависимостей экспериментальных данных гидравлического сопротивления уголковой со щелью при вершине угла насадки (рисунок 5, графики 1,2,3) от скорости газовой фазы в полном сечении колонны при различных скоростях жидкой фазы жидкой в диапазоне значений чисел Рейнольдса Rer > 200 получено эмпирическое уравнение следующего вида:

где £ - коэффициент, который учитывает потери давления как от трения о поверхность насадки и жидкость, так и от изменения скорости и направления газового потока при движении в слое насадки и может быть найден из уравнения

Рассчитанные по уравнению 6 значения гидравлического сопротивления отличаются от полученных экспериментальных значений на 14%.

При работе насадочной колонны в режиме затопленной щели наибольший вклад в общее гидравлическое сопротивление насадочного устройства оказывает столб жидкости в колонне. Как известно, гидростатическое давление столба жидкости определяется по следующему уравнению:

Однако гидростатическое давление столба жидкости в колонне с насадкой зависит от значения газосодержания ф. Таким образом, уравнение (8) примет следующий вид

АРя«=Р«^-Н-(1-ф). (9)

На эффективность работы массообменной аппаратуры большое влияние оказывает продольное перемешивание. Поэтому учёт этого явления при проектировании массо-обменных аппаратов должен базироваться на надёжных экспериментальных данных.

Сравнение коэффициентов продольного перемешивания в колонне с уголковой со щелью при вершине угла, двутавровой, уголковой, Х-образной насадками и кольцами Рашига представлено на рисунке 6.

0,0021 0,0019 0,0017 0,0015 0,0013 0,0011 0,0009

------- Г----- -------- ;

^^^ I

1/

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0 25

Скорость газовой фазы в полном сечении колонны, м/с

1 - уголковая со щелью при вершине угла; 2 - двутавровая; 3 - уголковая; 4 -Х-образная, 5 - кольца Рашига (25x25x3 мм) Рисунок 6 — Сравнение зависимости коэффициента продольного перемешивания в полой колонне, в колонне с различными насадками от скорости газовой фазы в полном сечении колонны сог (и = 5,37-10"3 м3/(м2-с))

По полученным экспериментальным данным предложено эмпирическое уравнение для расчёта коэффициента в уголковой со щелью при вершине угла насадке

где А и В - коэффициенты.

Для нахождения коэффициентов А и В уравнения (10) строим зависимости

коэффициента продольного перемешивания от расхода по газовой фазы при различных удельных нагрузках по жидкой фазе После анализа полученных зависимостей нами предложены следующие уравнения для нахождения коэффициентов А и В:

А=— 60,653 • и2 + 0,6837 • и + 0,0007, (11)

В = -9,0388-и2+0,3478-и -0,0003, (12)

Погрешность расчета продольного перемешивания по уравнению (10) не превышает 14,2%, что допустимо для инженерных расчётов.

Эффективность массообмена в колонне с уголковой со щелью при вершине угла насадкой, работающей в режиме частичного затопления, определяли в сравнении с двутавровой, уголковой насадкой, Х-образной насадками и кольцами Рашига (25x25x3 мм).

На рисунке 7,а в графическом виде представлены полученные экспериментально зависимости содержания поглощенного HQ-газа в отработанном абсорбенте от скорости газовой фазы в полном сечении

колонны при фиксированных значениях нагрузки по жидкой фазе.

Как следует из экспериментальных значений полученных для

исследованных насадок (рисунок 7,а):

а) наблюдается увеличение содержания поглощенного HCl-газа в отработанном абсорбенте с увеличением расхода газовой фазы при фиксированном расходе абсорбента;

б) с увеличением скорости жидкой фазы при постоянном расходе воздуха концентрация поглощенного хлористого водорода в абсорбенте снижается;

в) графики зависимости от скорости газовой фазы, полученные для уголковой со щелью при вершине угла насадки, расположены выше аналогичных графиков для других насадок, у которой, однако, не так сильно выражена зависимость содержания хлористого водорода в отработанном абсорбенте от значения скорости жидкой фазы.

На рисунке 7,б представлены результаты расчёта количества НС1 - газа, поглощённого в экспериментах, в зависимости от скорости газовой фазы в полном сечении колонны при фиксированных удельных нагрузках по жидкой фазе

По результатам расчета можно заключить:

1 Количество поглощенного хлористого водорода водой в уголковой со щелью при вершине угла насадке увеличивается как с увеличением значения скорости газовой фазы,

так и с увеличением удельной плотности орошения абсорбентом, причем наблюдается резкое увеличение количества поглощенного НС1-газа при повышении нагрузки по жидкой фазе с 2,48-10"3 до 5,37-Ю'3 м'ДмЧ) и относительно небольшое увеличение при дальнейшем увеличении удельной нагрузки по жидкой фазе до

2 График зависимости количества поглощенного хлористого водорода при нагрузке по жидкой фазе (рисунок 7,б) более пологий чем при более высоких и, это можно объяснить тем, что при работе уголковой со щель при вершине угла насадки в режиме затопленной щели, с повышением значения удельного орошения происходит более интенсивное взаимодействие фаз, что приводит к росту массообменных показателей.

3 Количество поглощенного хлористого водорода в уголковой со щелью при вершине угла насадке больше во всем диапазоне исследуемых нагрузок, на рисунках 8,а, 8,б, 8,в представлено сравнение в процентах. Для сравнения эффективности процесса абсорбции в затопленном режиме, в колонне с уголковой со щелью при вершине угла на-

1 - уголковая со щелью при вершине угла насадка (и = 2,48-10"3 м3/(м2-с)); 2 - уголковая со щелью при вершине угла насадка (и = 5,37-10'3 м3/(мг с)); 3 - уголковая со щелью при вершине угла насадка (и = 8,52- 10"э м3/(м2с)); 4 - двутавровая насадка (I) = 2,48-10"3 м3/(м2-с)); 5 - двутавровая насадка (и = 5,37-Ю'3 м3/(м2с)); 6 - двутавровая насадка (и = 8,52-10'3 м3/(м2-с)), 7 -уголковая насадка (и = 2,4810'3 м3/(м2-с)); 8 - уголковая насадка (II = 5,37-10"3 м3/(м2 с)); 9 -уголковая насадка (и = 8,52-10'3 м3/(м2-с)); 10 - Х-образная насадка (и = 2,48-10'3 м3/(м2-с)), 11 -Х-образная .насадка (и = 5,37-10'3 м3/(м2-с)); 12 - Х-образная насадка (II = 8,52-Ю"3 м3/(м2-с)), 13 -кольца'Рашига (и = 2,48-Ю"3 м3/(м2-с)), 14 - кольца Рашига (II = 5,37-Ю'3 м3/(м2-с)); 15 - кольца Рашига

(и = 8,52-10"3м3/(м2с)) Рисунок 7 - График зависимости эффективности массообмена от скорости газовой фазы в полном сечении колонны при фиксированных нагрузках по жидкой фазе

а - уголковая со щелью при вершине угла и двутавровая насадка; б - уголковая со щелью при вершине угла и уголковая насадка; в - уголковая со щелью при вершине угла и Х-образная насадка; г - уголковая со щелью при вершине угла насадка и кольца Рашига (25x25x3 мм); 1 - и=2,48-10"3м3/(м2-с); 2-и=5,37-10"3м3/(м2-с); 3 - и=8,52-10_3 м3/(м2-с) Рисунок 8 - Сравнение эффективности абсорбции в колонне с различными насадками

При этом выявлены следующие закономерности:

1 Наибольшая разность в количестве хлористого водорода в отработанном абсорбенте для уголковой со щелью при вершине угла насадки по сравнению с другими насадками наблюдается при низких нагрузках по газовой фазе и при этом может достигать 87,7% (по сравнению с кольцами Рашига (рисунок 8,г)). Это связано с тем, что у колец Рашига при малоинтенсивном взаимодействии фаз образуются

застойные зоны, исключенные из процесса массообмена, в то время как уголковая со щелью при вершине угла насадка даже при малых расходах газовой фазы лишена данного недостатка.

2 Из графиков, представленных на рисунках 8,а и 8,б, видно, что в интервале нагрузок по газовой фазе от 0,0317 до 0,0985 м/с и при нагрузке по жидкой фазе 8,52-10"3 м3/(м2-с), эффективность уголковой со щелью при вершине угла насадки увеличивается по сравнению с двутавровой и уголковой насадкой. Это обусловлено следующей причиной: за счёт повышенной скорости диспергирования газовой фазы через щель при вершине уголкового элемента в вышерасположенную область, газовая фаза распадается на большое количество малых газовых пузырей, что приводит к увеличению площади поверхности контакта между газовой и жидкой фазами, а также приводящее к интенсивному перемешивание газожидкостной смеси, что обуславливает увеличение интенсивности процесса абсорбции.

3 Из графика, представленного на рисунке 8,а, видно, что при скорости газовой вазы свыше 0,235 м/с эффективность двутавровой насадки становится выше уголковой со щелью при вершине угла. Это связано с тем, что при высоких скоростях газовой фазы в ячейках, образованных двутавровым профилем, происходит закручивание газового потока внутри ячейки, приводящее к интенсивному перемешиванию газовой и жидкой фаз и повышению эффективности процесса массо-обмена.

Таким образом, проведенные эксперименты дают возможность оценить первоначальную эффективность уголковой со щелью при вершине угла насадки.

В четвёртой главе приведена разработка методики проектного расчета десорб-ционного аппарата с затопленной уголковой со щелью при вершине угла насадкой.

Порядок расчёта процесса десорбции (отпарки) при заданных давлении процесса, составе, количестве и температуре насыщенного абсорбента и отпаривающего агента, заданном извлечении целевого компонента фпк и принятом числе теоретических тарелок N будет следующим:

1 Принимается, что температура отпаренного газа на несколько градусов выше температуры исходного насыщенного абсорбента; эффективная температура процесса ts4, определяется как средняя между температурами отпаривающего газа и отпаренных фракций. При эффективной температуре определяются константы равновесия всех компонентов

2 Фактор отпарки целевого компонента S^ факторы отпарки остальных компонентов определяется по уравнению

-203 Степень извлечения компонентов фд, определяется по уравнению

где Б, =(к, • У0)/Ь, - фактор отпарки.

Количество каждого компонента в отпаренном тощем абсорбенте и расход уходящего снизу колонны абсорбента определяли по формуле

4 Расход газа, уходящего с нижней тарелки десорбера, определяется по уравнению

где кк - константа равновесия целевого компонента при эффективной температуре.

5 Потребный расход отпаривающего газа определяется по уравнению

где - давление насыщенных паров отпаренных фракций внизу колонны при I =

Общий расход отпаренных фракций определяется из уравнения материального баланса процесса

Для расчета диаметра аппарата с уголковой со щелью при вершине угла насадкой необходимо знать предельную (критическую) скорость отпаривающего газа в щелях насадки, при которой наступает так называемый режим подвисания. Для расчета предельной скорости газа в щелях насадки было предложено исполь-

зовать уравнение(2)

Для определения диаметра колонны нами предложено уравнение следующего вида:

к 3600-ющ ■ (а + Ъ)-1.0,886

где шаг насадки в горизонтальном ряду, м; а - ширина зазора, м; Ь - ширина щели при вершине уголка, м.

-21В насадочном десорбере потоки отпаривающего пара и абсорбента непрерывно контактируют между собой, обмениваясь веществом и энергией. Эффективность массообмена зависит от удельной поверхности насадки, высоты слоя насадки, размеров насадочных тел, гидродинамического режима движения потоков контактирующих фаз.

Высоту насадки Ннас, необходимую для заданного разделения, находят из следующего уравнения:

где N - число идеальных контактов (теоретических тарелок), определяемых по известным методикам.

Нэкв - высота насадки, эквивалентная по своему разделительному эффекту одной теоретической тарелке.

Расчет гидравлического сопротивления слоя насадки высотой при скорости газа в полном сечении колонны проводим согласно полученному эмпирическому уравнению (6)

Гидростатическое давление жидкости определяется по уравнению (8).

Таким образом, полное сопротивление насадки составит

Для определения значений коэффициента продольного перемешивания предлагаем уравнение (10).

При визуальном наблюдении за работой насадки с использованием блока изготовленного из органического стекла, при высоких нагрузках по газовой фазе несколько раз происходил отрыв элементов насадки от стенок блока. В связи с этим становится необходимым расчёт усилий воздействующих на элементы насадки при работе её в потоке взаимодействующих сред и выбор оптимальных конструкционных материалов для её изготовления.

Силу воздействия струи на неподвижную плоскую пластину F, Н, расположенную под углом а (в нашем случае а = 45°) к направлению струи, определяли по формуле

где Уг^ объёмный вес газа, кг/м3;

уг— объемный вес жидкости, кг/м3; S - площадь элемента насадки, м2; Эг — скорость газа, м/с;

скорость жидкости, м/с.

В подразделе 4.2 приведено конструктивное оформление уголковой со щелью при вершине угла насадки.

Основным достоинством предлагаемой нами насадки является её высокая технологичность в изготовлении. Во-первых, для изготовления уголковой со щелью при вершине угла насадка не требуются высококвалифицированные рабочие. Во-вторых, данную насадку возможно изготавливать из отходов листового проката, который всегда имеется в наличии на любом предприятии. В третьих, одним из достоинств насадки является её низкая материалоёмкость.

а б в

Рисунок 11 - Конструкции блоков уголковой со щелью при вершине угла насадки

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Разработана конструкция новой блочной регулярной насадки, состоящей из горизонтальных рядов прямоугольных пластин, составленных так, что они образуют уголковые элементы со щелью при вершине, расположенных углами вверх, причём кромки пластин вышерасположенного ряда образуют с пластинами нижерасположенного ряда зазоры, отношение ширины щели при вершине уголка к ширине зазора, образованной кромкой пластины вышерасположенного ряда с пластиной нижерасположенного ряда, равно 1:3.

2 Конструкция новой насадки позволяет снизить гидросопротивление по сравнению с другими сходными по конструкции регулярными насадками, повысить эффективность процесса абсорбции в условиях затопления насадки. Также установлено, что наиболее эффективно насадка работает при скоростях газовой фазы от 0,08 до 0,12 м/с.

3 Исследована структура потоков газовой и жидкой фаз в слоях разработанной насадки, установлено существование трех характерных гидродинамических режимов взаимодействия контактирующих фаз: 1 - неустойчивого режима с проскоком газовых струй через щелевые зазоры без стабильного барботажного взаимодействия; 2 - устойчивого режима барботажного взаимодействия фаз в щелевых зазорах; 3 - высокоэффективного режима развитого струйно-противоточного взаимодейст-

вия фаз в щелевых зазорах с турбулизацией газового потока в ячейках насадочного слоя, образованных элементами насадки.

4 Исследованы основные гидродинамические характеристики уголковой со щелью при вершине угла насадки: пропускная способность, гидравлическое сопротивление, удерживающая способность. Исследована эффективность массообмена в слое насадки. Определены эмпирические зависимости гидродинамических параметров насадки от расходов газовой и жидкой фаз. Полученные уравнения дают незначительные различия расчетных и экспериментальных данных и могут быть рекомендованы для инженерных расчетов колонн с уголковой со щелью при вершине угла насадкой.

5 Разработана методика расчета десорбционного аппарата с уголковой со щелью при вершине угла насадкой, позволяющая определить требуемые габариты и гидравлические характеристики реального промышленного аппарата.

6 В период с 12 мая по 3 июня 2004г. на ОАО «СОДА» были проведены промышленные испытания разработанной уголковой со щелью при вершине угла насадки, которые подтвердили её эффективность.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1 Тимофеев А.А., Фаткуллин Р.Н., Фетисов В.И., Максимов Д.В. Интенсификация процесса массообмена в колонных аппаратах// Современные технологии в машиностроении - 2003: Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза, 2003. - С. 322 - 325.

2 Тимофеев А.А., Фаткуллин Р.Н., Максимов Д.В. О преимуществе струйных насадок для барботажной очистки технологических газов// Современные технологии в машиностроении: Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза, 2003. - С. 56 - 58.

3 Максимов Д.В., Тимофеев А.А., Фаткуллин Р.Н. Разработка регулярной X-образной насадки с отбойником// Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях: Материалы II международной практической конференции. - Пенза, 2004. - С. 245 - 247.

4 Тимофеев А.А., Максимов Д.В. Разработка уголковой со щелью насадки для процессов абсорбции// Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях: Материалы II международной практической конференции. - Пенза, 2004. - С. 274 - 276.

5 Патент №2229928. Контактное устройство для массообменных аппаратов/ В.И. Фетисов, Н.С. Шулаев, А.К. Панов, А.А. Тимофеев, М.Р. Флид, АЛ. Тимашев, А.З.Абдуллин; заявлено 23.12.2002; опубликовано 10.06.2004 бюл. №16; приоритет 23.12.2002.

-24- f 23765

6 Хафизов Ф.Ш., Фетисов В.И., Фаткуллин Р.Н., Абдуллин А.З., Тимофеев А.А., Максимов Д.В. Конструкции Регулярных насадок для массообменных процессов в колонных аппаратах// Химическая промышленность. - 2004. - Т.81. - № 5.-С. 236-241.

7 Абдуллин А.З., Фетисов В.И., Фаткуллин Р.Н., Тимофеев А.А. Конструкции регулярных уголковых насадок для массообменных процессов колонных аппаратах// Современные проблемы химии, химической технологии экологической безопасности: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Уфа, 2004.-С. 103-105.

8 Максимов Д.В., Фаткуллин Р.Н., Тимофеев А.А., Фетисов В.И., Абдуллин А.З. Разработка конструкции регулярной Х-образной насадки с отбойником// Современные проблемы химии, химической технологии экологической безопасности: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Уфа, 2004. - С. 116-118.

9 Тимофеев А.А., Фаткуллин Р.Н., Панов А.К. Регулярная уголковая со щелью при вершине насадка для массообменных процессов// Новые химические технологии: производство и применение: Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции. - Пенза, 2004. - С. 114 - 116.

Подп. в печать 16.11.2004 г. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд. л. 1,0. Гарнитура «Times». Печать оперативная. Тираж 90 экз. Заказ 5376/6. Отпечатано в тип. «Сприит»: РБ, г. Стерлитамак, ул. Вокэальная, 13а. Лицензия на полиграфическую деятельность: код 222, серия ПД, № 01277 от 05.12.2001 г., выданная Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

Обозначения используемые в диссертации

Введение

1 Литературный обзор

1.1 Характеристика процесса абсорбции

1.2 Анализ существующих конструкций аппаратов для процессов газ-жидкость

1.3 Анализ существующих конструкций, структуры существующих насадок

1.4 Способы интенсификации работы насадочных аппаратов

1.5 Гидродинамика барботажных абсорберов с насадкой

1.6 Массообменные и гидродинамические характеристики колонн при их работе в режиме затопленной щели

1.7 Предпосылки для разработки новой насадки 40 Выводы

2 Разработка конструкции регулярной уголковой со щелью при вершине угла насадки и исследование её гидродинамических и массообменных характеристик

2.1 Характеристика конструкции и описание принципа работы уголковой со щелью при вершине угла насадки

2.2 Описание экспериментальных установок и методик проведения исследований

2.3 Проверка воспроизводимости результатов эксперимента

3 Исследование гидродинамических и массообменных характеристик регулярной уголковой со щелью при вершине угла насадки для систем газ-жидкость

3.1 Исследование предельных нагрузок по газу и жидкости

3.2 Газосодержание в колонне с насадкой уголок со щелью при вершине угла

3.3 Гидравлическое сопротивление уголковой со щелью при вершине угла насадки

3.4 Продольное перемешивание в колонне с уголковой со щелью при вершине угла насадкой

3.5 Эффективность уголковой со щелью при вершине угла насадки при работе в режиме затопления

4 Разработка методики проектного расчета массообменных аппаратов с затопленной уголковой со щелью при вершине угла насадкой

4.1 Технологический и гидродинамический расчёт десорбера

4.2 Конструктивное оформление уголковой со щелью при вершине угла насадки

4.3 Условия адекватности экспериментальных данных 118 Основные результаты и выводы 119 Список использованных источников 121 Приложение А

Обозначения используемые в диссертации а - поверхность контакта фаз, приходящаяся на единицу рабочего объема насадки, м /м ;

Chci - концентрация поглощенного HCl-газа в отработанном абсорбенте, моль/м ;

Сабс.нсь - содержание хлористого водорода в абсорбенте, кг/час; Dl - общий коэффициент продольного перемешивания, м2/с; DT - коэффициент продольной турбулентной диффузии, м2/с; Doc - коэффициент осевой диффузии, м /с; DK - диаметр колонны, м; d3KB - эквивалентный диаметр элементов насадки, м; F - поверхность раздела фаз, м2;

FK - площадь сечения колонны, м2; щ - суммарная площадь щелевых зазоров в сечении, м ; f - удельная поверхность насадки в единице объема, м2/м3; G - поток газовой фазы, кмоль/с;

Gv - объемный расход газовой фазы, м /ч; g - ускорение свободного падения, м/с ; Н - высота столба жидкости, м; Ннас - высота блоков насадки, м;

К - коэффициент, учитывающий извилистость каналов в слое насадки;

Kv - объемный коэффициент массопередачи, моль/(м ч);

L - поток жидкой фазы, кмоль/с; Lv — объемный расход жидкой фазы, м /ч; 1гор - высота горизонтального ряда двутавровой насадки, м; t - шаг насадки в горизонтальном ряду, м; U - удельный расход жидкой фазы, м /(м -с); VH - объем насадки, м

W - удельный расход газовой фазы, м /(м -ч);

Wa - количество компонента, передаваемого при абсорбции из одной фазы в другую, кмоль/с, кг/с;

Wr, - массовый расход газовой фазы, кг/(м -ч); W* - массовый расход жидкой фазы, кг/(м -ч);

АР/ 1нас — гидравлическое сопротивление единицы высоты слоя насадки, Па/м;

АРст.яЛнас ~~ гидростатическое давление столба жидкости, Па/м; есв - свободный объем насадки, м /м ; ср - газосодержание слоя, м3/м3;

Цг5 IV ~ динамическая вязкость газовой и жидкой фаз, Па-с; vr, уж - кинематическая вязкость газовой и жидкой фаз, м /ч; ст2 - дисперсия, служащая характеристикой разброса распределения времени пребывания относительно среднего значения; Тер - среднее время пребывания частиц индикатора в потоке, с; рг, рж - плотность газовой и жидкой фаз, кг/м ; шж - скорость потока жидкой фазы сечении колонны, м/с; шг - скорость потока газовой фазы в полном сечении колонны, м/с; шщ - скорость газовой фазы в щелевых зазорах насадки, м/с; ©крит.щел - скорость газового потока в каналах насадочного слоя, отвечающая наступлению режима подвисания или захлебывания, м/с; юКрит ~~ скорость подвисания газовой фазы в полном сечении колонны, м/с;

Ауср - движущая сила (разность концентраций), кмоль/м3.

Основным видом технологического оборудования, используемого на предпрятиях отраслей химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности являются колонные аппараты, оборудованные контактными массообменными устройствами различных типов и конструкций и предназначенные для осуществления конкретных технологических процессов, связанных с переносом компонентов перерабатываемых потоков между фазами, контактирующими в ходе реализуемого масообменного процесса.

Одной из важных задач, решаемых при разработке технологического процесса, является выбор оптимальных размеров и конструкции массообменного аппарата, что определяет экономичность процесса, снижая как капитальные затраты на изготовление оборудования (экономия конструкционных материалов, включая дорогостоящие легированные стали), так и эксплуатационные затраты (снижение энергоемкости процесса, расхода вспомогательных материалов). Решение этой задачи напрямую связано с разработкой и использованием надежных расчетных методов оптимального проектирования массообменного оборудования, использование которых обеспечивает:

- реализацию условий высокоинтенсивного гидродинамического взаимодействия между контактирующими фазами;

- возможность увеличения нагрузок на поперечное сечение аппарата;

- устранение факторов, снижающих производительность и приводящих к неполной реализации функциональных возможностей аппарата.

Основными функциональными элементами колонного аппарата являются контактные устройства, правильный выбор числа и конструкции которых при проектировании массообменного аппарата гарантирует эффективность и надежность его эксплуатации в реальных промышленных условиях.

Ежегодно патентуется большое число новых конструкций контактных устройств и публикуются результаты исследования их гидравлических и массообменных характеристик, поскольку невозможно сконструировать универсальное устройство, удовлетворяющее всем требованиям практического использования колонных аппаратов в широком спектре технологических процессов химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей отраслей промышленности.

Применительно к производствам химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отрасли, при выборе конструкции контактных устройств следует учитывать кроме требований к высокой пропускной способности (для снижения объема и металлоемкости массообменного аппарата — капитальных затрат) и низкому гидравлическому сопротивлению (для снижения энергетических эксплуатационных затрат), также требование к надежности работы контактных устройств в термически нестабильных и загрязненных средах (для увеличения межремонтного пробега оборудования и снижения затрат на обслуживание).

Анализ имеющейся в справочной, научно-технической и патентной литературе, а также фирменных материалах, информации, касающейся особенностей конструкции, назначения, эксплуатационных характеристик различных типов контактных устройств показал, что наиболее перспективными для использования в условиях термической нестабильности и повышенного загрязнения технологических потоков являются регулярные насадки, конструкция которых может обеспечить как низкую склонность к забиваемости продуктами термического разложения и загрязнениями, так и способность к самоочищению в процессе эксплуатации.

Исследование гидравлических и массообменных характеристик регулярных насадок и разработка на этой основе методов расчета колонных аппаратов с перспективными типами контактных устройств позволяют решить задачу оптимального проектирования с обеспечением надежной эксплуатации наиболее сложных узлов химико-технологических схем, связанных с концентрированием и выводом высококипящих отходов, а также быстрым охлаждением (закалкой) реакционных газов перед выделением из реакционной массы целевых продуктов органического синтеза.

Учитывая потребность разработчиков технологичных производств и проектировщиков массообменной аппаратуры в колонных аппаратах с эффективными и надежными в работе контактными устройствами, в данной диссертационной работе разработана регулярная насадка новой конструкции - насадка уголкового типа; проведены стендовые исследования ее гидравлических и массообменных характеристик; разработан метод расчета конструкции колонных аппаратов с уголковой насадкой. Проведенные производственные испытания полностью подтвердили работоспособность разработанной насадки и показали экономическую эффективность ее использования по сравнению с типовыми конструкциями массообменных контактных устройств.

Основные результаты и выводы

1 Разработана конструкция новой блочной регулярной насадки состоящей из горизонтальных рядов прямоугольных пластин, составленных так, что они образуют уголковые элементы со щелью при вершине, расположенных углами вверх, причём кромки пластин вышерасположенного ряда образуют с пластинами нижерасположенного ряда зазоры , отношение ширины щели при вершине уголка к ширине зазора, образованной кромкой пластины вышерасположенного ряда с пластиной нижерасположенного ряда, равно 1:3.

2 Конструкция новой насадки позволяет снизить гидросопротивление по сравнению с другими сходными по конструкции регулярными насадками, повысить эффективность процесса абсорбции в условиях затопления насадки. Так же установлено, что наиболее эффективно насадка работает при скоростях газовой фазы от 0,08 до 0,12 м/с.

3 Исследована структура потоков газовой и жидкой фаз в слоях разработанной насадки, установлено существование трех характерных гидродинамических режимов взаимодействия контактирующих фаз: 1 -неустойчивого режима с проскоком газовых струй через щелевые зазоры без стабильного барботажного взаимодействия; 2 - устойчивого режима барботажного взаимодействия фаз в щелевых зазорах; 3 высокоэффективного режима развитого струйно-противоточного взаимодействия фаз в щелевых зазорах с турбулизацией газового потока в ячейках насадочного слоя, образованных элементами насадки.

4 Исследованы основные гидродинамические характеристики уголковой со щелью при вершине угла насадки: пропускная способность, гидравлическое сопротивление, удерживающая способность. Исследована эффективность массообмена в слое насадки. Определены эмпирические зависимости гидродинамических параметров насадки от расходов газовой и жидкой фаз. Полученные уравнения дают незначительные различия расчетных и экспериментальных данных и могут быть рекомендованы для инженерных расчетов колонн с уголковой со щелью при вершине угла насадкой.

5 Разработана методика расчета десорбционного аппарата с уголковой со щелью при вершине угла насадкой, позволяющая определить требуемые габариты и гидравлические характеристики реального промышленного аппарата.

6 В период с 12 мая по 3 июня 2004г. на ОАО «СОДА» были проведены промышленные испытания разработанной уголковой со щелью при вершине угла насадки. Которые подтвердили её эффективность.

1. Александров И. А. Массопередача при ректификации и г% абсорбции многокомпонентных смесей. JL: Химия, 1975 - 320 с.

2. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. 3-е изд., перераб. - М.: Химия, 1978. - 280 е.: ил.

3. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления, 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Недра, 1982 - 224 с.

4. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика: справочное пособие. М.: Машиностроение, 1971.

5. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: "Химия", 1981, 810 с.щ 6. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. М.:1. Химия, 1972.-360 с.

6. Егоров Н.Н. Охлаждение газа в скрубберах. М.: Госхимиздат, 1954- 143 с.

7. Жаворонков Н.М. Гидравлические основы скрубберного процесса и теплопередача в скрубберах. М.: Советская наука, 1944. - 155 е.: ил.

8. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия. 1979. - 439 с.

9. Кафаров В.В. Основы массопередачи. Изд. 2-е, переработ, и доп. Учеб. пособие для вузов. -М., "Высшая школа", 1972. 496 с.

10. Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии JL: Химия, 1977 - 592 с.

11. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959. - 695 с.

12. Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ, и доп. М.: "Химия", 1976.-656 с.

13. Рамм В. М. Абсорбционные процессы в химической промышленности. М.: Госхимиздат, 1951 - 352 с.

14. Саутин С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. Л.: Химия, 1975 48 с.

15. Стабников В.Н. Расчет и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов. К.: "Техника", 1970.-207 с.

16. Стабников В.Н. Ректификационные аппараты. М: Машиностроение, 1965. - 365 с.

17. Страус В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. М.: Химия, 1981.-616 с.

18. Тадеуш Хоблер Массопередача и абсорбция. Перевод с польского под ред. проф. Романкова П.Г. JL: Химия, 1964. - 480 с.

19. Артур JI. Коуль, Фред С. Ризенфельд. Очистка газа. Пер. с англ. Абрамсон И.И., Черняк J1.M. под общей ред. Абрамсона И.И. - М.: Недра, 1968.-392 с.

20. Броунштейн Б.И., Фишвейн Г.А. Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах. Л.: Химия, 1977. - 280 с.

21. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. Учеб. пособие для вузов. -М.: Высшая школа, 1991. 400 с.

22. Кутателадзе С.С., Стырикович М.А. Гидравлика газожидкостных систем. М.: Госэнергоиздат, 1958. - 232 с.

23. Олевский В.М., Ручинский В.Р. Ректификация термически нестойких продуктов. М.: Химия, 1972. - 200 с.

24. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учебник для вузов 3-е изд. перераб. и доп. М.: Химия, 1987. - 496 с.

25. Протодьяконов И.О., Глинский В.А. Экспериментальные исследования гидродинамики двухфазных систем в инженерной химии. /

26. Под ред. П.Г. Романкова Л.: изд. Ленингр. ун-та, 1982. - 196 с.

27. Романков П. Г., Курочкина М. И. Гидродинамические процессы химической технологии. Л.: Химия. 1974.

28. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений, изд. 2 е. М.: Наука, 1965 - 512 с.

29. Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю. Очистка газов мокрыми фильтрами. -М.: Химия, 1972-247 с.

30. Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. Перевод с румынского Хаимского З.М. под ред. д.т.н. проф. Кагана С.З. М.: Химия, 1971 - 448 с.

31. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Изд. 2-е перер. и доп. -М.: Наука, 1976-280 с.

32. Бакуменко В.И., Бондаренок В.А., Косоруков С.Н. и др. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования. В 2-х томах под общ. ред. Бакуменко В.И. М.: Машиностроение, 1997. с ил.

33. Гельперин Н.И., Пебалк В.Л., Костанян А.Е. Структура потоков и эффективность аппаратов химической промышленности. М.: Химия, 1977.

34. Котов В.М. Вальдберг А.Ю. Гельперин Н.И. Аппараты с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки и возможности их применения в процессах очистки газов и пылеулавливания. М., ЦНИИТЭ нефтехим, 1970. - 50 с.

35. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. 10-е изд. перераб. и доп. / под ред. Романкова П.Г. Л.: Химия, 1987 - 576 с.

36. Печуро Н.С., Капкин В.Д., Песин О.Ю. Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа. М.: Химия, 1986. - 352 с.

37. Позин М.Е., Мухленов И.П., Тарат Э.Я. Пенные газоочистители,теплообменники и абсорберы. Л.: Госхимиздат, 1959, - 123 с.

38. Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.- 2-е изд. перераб. и доп. М.: Химия, 1982 - (Серия: "Процессы иаппараты химической и нефтехимической технологии") 584 с.

39. Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача. Пер. с англ. -М.: 1982.-696 е., ил.

40. Тарат Э.Я., Мухленов И.П., Туболкина А.Ф., Тумаркина Е.С. Пенный режим и пенные аппараты. Л.: Химия, 1977 - 304 с.

41. Позин М.Е., Мухленов И.П. и др. Пенный способ обработки газов и жидкостей. Л.: Госхимиздат, 1955, - 248 с.

42. Масштабный переход в химической технологии: разработка промышленных аппаратов методом гидродинамического моделирования /щ Розен A.M., Мартюшин Е.И., Олевский В.М. и др.; Под ред. д.х.н. A.M.

43. Розена. М.: Химия, 1980 - 320 с.

44. 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.

45. Очистка технологических газов. Изд. 2-е, пер. и доп./ Под ред. Семеновой Т.А., Лейтеса И.Л. М.: Химия, 1977 - 488 с.

46. Ректификационные и абсорбционные аппараты с новымитконструкциями тарелок. М. ВНИИОЭНГ, 1966 - 64 с.

47. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник / Рабинович Г.Г., Рябых П.М., Хохряков П.А. и др.; Под ред. Е.Н. Судакова 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Химия, 1979 - 568 с.

48. Справочник химика. Том 3. 4-е изд., перераб. и доп. - М.-Л.:1. Химия, 1964. С. 337-338. j

49. Leva М. Tower Packings and Packed Tower Design. 2 ed. Akron, Ohio, US Stoneware Co., 1953 232 p.

50. Sherwood Т.К., Pigford R.L. Absorption and Extraction. 2nd ed. N. Y., McGraw-Hill Book Co., Inc., 1952 478 p.1. Статьи

51. Айзенбуд М.Б., Дильман B.B. Вопросы гидравлики химических реакторов для систем газ-жидкость // Химическая промышленность 1961, № 3, — с. 199-204.

52. Айзенбуд М.Б., Дильман В.В. О газосодержании барботажного слоя // Химическая промышленность 1963, № 4, - с. 295-297.

53. Винокур Я.Г., Дильман В.В. Исследование барботажного слоя методом просвечивания гамма лучами // Химическая промышленность -1959, №7, с. 619-621.

54. Жаворонков Н.М., Аэров М.Э., Умник Н.Н. // Химическая промышленность 1978, № 10.

55. Жаворонков Н.М., Гильденблат И.А., Рамм В.М. Количество жидкости, находящееся при работе в насадках абсорбционных колонн.// Химическое машиностроение. 1960, №5-с. 13-15.

56. Канн С.В., Олевский В.М. Ручинский В.Р., Кочергин Н.А., Бессмертная А.И. Исследование массообмена и распределения жидкости в колонне с плоскопараллельной насадкой // Химическая промышленность. -1965, №10,-с. 770-773.

57. Кафаров В.В., Бляхман Л.И.// Журнал прикладной химии, 1950, т. 23, №3, 1951, т. 24 № 12.

58. Кафаров В.В., Трофимов В.И. Анализ работы и расчет насадочных абсорбционных колонн в условиях развитой свободной турбулентности // Журнал прикладной химии, 1957, т. 30, № 2, с. 211-221.

59. Кафаров В.В., Трофимов В.И. К анализу диффузионных процессов на основе развитой свободной турбулентности.// Журнал прикладной химии, 1958, т. 31, № 12, с. 1809-1816.

60. Кафаров В.В., Дытнерский Ю.И., Кулик И.И.// Кокс и химия,1956, № 3, с. 47-49.

61. Касаткин А.Г., Дытнерский Ю.И., Попов Д.М.// Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1961, вып. 33, с. 5-26.

62. Киселев В.М., Носков А.А. Гидравлические характеристики и массопередача на циклонной тарелке при десорбции двуокиси углерода //Журнал прикладной химии, 1967, т. 40, № 7, с. 1630-1634.

63. Кишиневский М.Х. // О кинематике абсорбции в условиях интенсивного перемешивания. 1951, т. 24, № 5, с. 542-545.

64. Кишиневский М.Х., Памфилов А.В. О кинематике абсорбции. // Журнал прикладной химии. 1949, т. 22, № 11, с. 1173-1182.

65. Колев Н., Винклер К., Даракчиев Р., Брош Э. Создание эффективных насадок для колонных аппаратов на основе теории массообменных процессов. // Химическая промышленность. 1986. №8, с. 41-45.

66. Майков В.П.// Теоретические основы химической технологии, 1970, т. 4, № 3, с. 400-405.

67. Майков В.П., Цветоков А.А.// Теоретические основы химической технологии., 1972, т. 6, № 2, с. 269-275.

68. Павлов В.П. Циркуляция жидкости в барботажном аппарате периодического действия // Химическая промышленность 1965, № 9, с. 698-700.

69. Пекович Д., Пебалк В.Л., Дьякова М. И. Продольное перемешивание в экстракционной колонне с мешалками // Журнал прикладной химии, 1971, т. 44, № 4, с. 793-799.

70. Плановский А.Н., Артамонов Д.С., Орлов Б.Н.// Химическая промышленность 1965, № 4, с.293-297.

71. Плановский А.Н., Кафаров В.В. Оптимальные скорости потоков в насадочных колоннах // Химическая промышленность 1946, № 3 - с. 13-18.

72. Плановский А.Н., Касаткин А.Г., Пришедько Н.А.// Химическаяпромышленность 1949, № 6.

73. Плановскнй А.Н., Вертузаев Е.Д. Разделение общего коэффициента массопередачи на частные коэффициенты массоотдачи // Химическая промышленность 1963, № 9, с. 700-703.

74. Подгорный В.Ф., Хмельницкая И.А. Насадка для массообменных колонных аппаратов// Химическое и нефтяное машиностроение. 1971.-№ 11.-С.10-11.

75. Родионов А.И., Кашников A.M., Ульянов Б.А., Шпагин Н.С., Строганов Е.Ф. Определение поверхности контакта фаз методом отражения светового потока // Химическая промышленность 1967, № 3, с. 209-212.

76. Терновская А.Н. Новый способ абсорбции // Химическая промышленность 1962, № 7, с. 501-506.

77. Тимофеев А.В., Аэров М.Э. Гидродинамика и массообмен на регулярной пакетной насадке в системе жидкость-газ// Теоретические основы химической технологии. 1974.-№5.-С. 651-656.

78. Шварцштейн Я.В., Заминян А.А. и др. Труды НИУФ им. Я.В. Самойлова, 1969, вып. 210.

79. Шестопалов В.В., Кафаров В.В., Бляхман Л.И. О продольном перемешивании в колоннах с насадкой // Химическая промышленность -1963, №5, с. 367-371.

80. Bain W., Hoygen О.A., Trans. Am. Inst. Chem. Eng., 1944, v. 40, N l,p. 29-49.

81. Calderbank P.H., Rennie J., Trans. Inst. Chem. Eng., 1962,v. 40, N l,p. 3-12.

82. Dancwerts P.W. // Ind. Eng. Chem., 1951. V.43, N 6. - P. 1460.

83. Hwa C.S., Beckmann R.E., AIChE Journ., 1960, v. 6, N 3.

84. Higbic R. // Trans. Am. Inst. Chem. Eng., 1935. V.31. - P.365.

85. H. Kolbel, Chem.- Ihg. Techn., 1961, 33, 668.

86. Levenspiel O., Smith W.K. Chem. Eng. Sci. 1957. v. 6, N 4/5, p.223.227.

87. Steinthorp F.P., Sudall N. Trans. Inst. Chem. Eng., 1964, v. 42, N 5, p. T198-T208.

88. Valentine F.H.H. Absorption in Gas-Liquid Dispersions: Some Aspects of Bubble Technology. London, E. & F. Spon, Ltd., 1967 212 p.

89. W. Siemens, E. Borchers, Chem. Eng. Sci. 1966, 15, 77.

90. Авторские свидетельства и патенты

91. А.с. № 395103 СССР, МКИ3 В 01 D 53/20. Регулярная полочная насадка. /Н.П. Болгов, Э.Я. Тарат/ (СССР) 1697334/23-26; Завялено 13.09.71. - Опубл. Бюл. № 35, 28.08.73.

92. А.с. № 53-8663 Япония, МКИ3 В 01 J 1/100. Тарельчатая газожидкостная контактная система. /Юниверсал Ойл Продактс Компани/ (Япония) Завялено 30.11.71. - Опубл. Бюл. № 2-217, 30.03.78.

93. А.с. № 507341 СССР, МКИ3 В 01 D 53/20. Насадка для массообменных и реакционных аппаратов. /В.М. Задорский, Н.И. Васик, В.И. Олемберг/ (СССР) 2046166/26; Завялено 16.04.74. - Опубл. Бюл. № 11,07.09.76.

94. А. с. № 194761 СССР, МКИ3 В 01 D 11/04. Контактная тарелка для массообменных аппаратов. /К. Г. Зубарев, М.З. Максименко, Г.Х. Якушев, И. Я. Эделынтейн, Н. П. Дагаев/ (СССР) № 931735/23-26; Заявл. 30.09.64, опубл. Бюл. № 9, 1967.

95. А. с. № 145975 СССР, МКИ3 В 01 D 53/20. Контактное устройство для массообменных аппаратов. /М. 3. Максименко, В. П. Семеряков, В. И. Фетисов./ (СССР) 4272815 31/26; Заявл. 01.06.84. -Опубл. Бюл. № 6, 15.02.89.

96. А.с. № 990254 СССР, МКИ3 В 01 D 11/04. Насадка для массообменных аппаратов. /М.З. Максименко, Р.Б. Тукаева, П.Н. Красногорская, Р.Г. Науширванов/ (СССР) 3298810/23-26; Завялено1106.81. Опубл. Бюл. № 3, 23.01.83.

97. А.с. № 1613128 СССР, МКИ3 В 01 D 3/22. Контактный элемент. ЯО.Н. Скрынник, А.С. Меренов, Ю.Л. Зеленцов, О.С. Чехов, Ю.А. Арнаутов, В.И. Гибкий и Г.К. Зиберт / (СССР) 4622827/31-26; Завялено 21.12.88. - Опубл. Бюл. № 46, 15.12.90.

98. А.с. № 1230618 СССР, МКИ3 В 01 D 3/30. Контактная тарелка. /В. В. Солодовников, А. Г. Долгий, И. С. Глух и В. А. Успенский/ (СССР) -1697334/23-26; Завялено 13.09.71. Опубл. Бюл. № 35, 28.08.73.

99. А.с. 1699595 СССР, МКИ5 В 01 J 19/32. Насадка для тепломассообменных аппаратов/ И.П. Филиппов, В.П. Щебелев, А.А.щ Щупляк, М.В. Кочиурова, В.И. Орлов./ (СССР) №4772780/26; Заявл.2212.89; опубл. 23.12.91.

100. А.с. 1669535 СССР, МКИ5 В 01 J 19/32. Пакет насадки/ Ю.П. Квурт, Л.П. Холпанов, В.П. Приходько, В.Г. Гайрай. №4745412/26; Заявл. 25.08.89; опубл. 15.08.91.

101. Многослойная насадка. / Канов А.А., Казанцев B.C. №95120453/25; Заявл. 01.12.95; опубл. 20.01.98.

102. А.с. 97119162 Россия, МПК6 В 01 J 19/32, В 01 D 3/32. Регулярная насадка. / Машанов A.M. №97119162/25; Заявл. 21.11.97; опубл. 20.01.99.

103. А.с. 2000109387 Россия, МПК7 В 01 J 19/32. Пакетная вихревая насадка для тепло- и массобменных аппаратов. / Блиничев В.Н., Чагин

104. О.В., Назаров Г.Е., Кравчик Я. № 2000109387/12; Заявл. 14.04.00; опубл. 20.02.02.

105. А.с. № 1681877 СССР, МКИ3 В 01 D 3/22. Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов. /Т.К. Зиберт, Ю.А. Арнаутов, и А.С. Меренов/ (СССР) 4774459/26; Завялено 28.12.89. -Опубл. Бюл. № 37, 07.10.91.

106. А.с. № 1604386 СССР, МКИ3 В 01 D 3/22. Трубчато-решетчатая струенаправленная тарелка. /А.К. Убайдуллаев, A.M. Разматов, Т.М. Саидов, О.С. Чехов, И.П. Левш, Г.Н. Ян, и В.А. Камцен/ (СССР) -4456184/23-26; Завялено 06.07.88. Опубл. Бюл. № 41, 07.11.90.

107. Патент 2094113 Россия, МПК6 В 01 J 19/32. Фетисов В.И., Абдуллин А.З., Панов А.К., Бакиев А.В. Уголковая насадка для массообменных аппаратов.

108. Патент 4668443 США, МПК6 В 01 D 47/00. Regular packing/ R. Palle. № 801457; Заявл. 25.11.85; опубл. 26.05.87.

109. Патент № 2192305 Россия, МПК7 В 01 J 19/32. Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов. / Дудов А.Н., Кульков А.Н., Ставицкий В.А., Зиберт Г.К, Клюйко В.В., Феоктистова Т.М. -2001106477/12; Заявл. 13.03.01.- 11.10.02.

110. Патент № 2006284 Россия, МПК5 В 01 J 19/32. Регулярная массообменная насадка. / Шейнман В.И. 5034131/26; Заявл. 25.03.92. — 30.01.94.

111. Патент № 2045333 Россия, МПК6 В 01 J 19/32. Насадка для массообменных аппаратов. / Берковский М.А., Лебедев Ю.Н., Пильч Л.М. -5042213/26; Заявл. 15.01.92.-10.10.95.

112. Патент № 2188706 Россия, МПК7 В 01 J 19/32. Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов. / Зиберт Г.К., Кащицкий Ю.А., Куликова С.Н. 2001101106/12; Заявл. 15.01.01. - 0.10.02.

113. Патент 2118201 Россия, МПК6 В 01 J 19/32. Структурированная насадка/ Ю.Н. Лебедев. №97107718/25; Заявл. 22.05.97; опубл. 27.08.98.

114. ИЗ. Патент 2198727 Россия, МПК7 В 01 J 19/32. Регулярная насадка для противоточного аппарата. / Зиберт Г.К., Кащицкий Ю.А., Феоктистова Т.М. № 2001128469/12; Заявл. 23.10.01; опубл. 20.02.03.

115. Патент 2035992 Россия, МПК6 В 01 J 19/32. Регулярная насадка для тепломассообменных колонн. / Нечаев Ю.Г., Михальчук Е.М., Есипов Г.П. № 93018624/26; Заявл. 09.04.93; опубл. 27.05.95.

116. Патент 2035992 Япония, МПК7 В 01 J 19/32. Насадка для колонн и способ ее изготовления. / НАГАОКА Тадайоси (JP) -№ 2000105099/12; Заявл. 29.02.00; опубл. 10.10.01.

117. Патент № 2094071 СССР, МКИ3 В 01 D 3/20. Колонна с прямоточными струйными тарелками. / И.П. Слободяник / (СССР) -94030052/25; Завялено 10.08.94. Опубл. Бюл. № 30, 27.10.97.

118. Патент № 2081654 СССР, МКИ3 В 01 D 3/32. Массообменная колонна. / И.П. Слободяник, Н.Н. ТорбинаJ (СССР) 95104587/25 Завялено 29.03.95. - Опубл. Бюл. № 17, 20.06.97.

119. Нормативно-техническая документация

120. ГОСТ 1345-81. Ротаметр типа РМФ. Общие технические характеристики. Арзамас: АППО, 1981. - 6 с.

121. ГОСТ 7.1-84. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления. М., 1984.

122. ГОСТ 2405-88. Манометр избыточного давления, вакуумметр и мановакууметр показывающий. Основные технические характеристики. -М.: Манометр, 1988. 2 с.

123. Кондуктометр лабораторный для измерения электропроводности обессоленной воды «ЛК-563». Техническое описание и инструкция по эксплуатации Тбилиси - 22 с.