автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Влияние типа керамической кольцевой насадки на процесс абсорбции газов

На правах рукописи ./„.„2___

"" и .

Соколов Андрей Сергеевич

ВЛИЯНИЕ ТИПА КЕРАМИЧЕСКОЙ КОЛЬЦЕВОЙ НАСАДКИ НА ПРОЦЕСС АБСОРБЦИИ ГАЗОВ

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2009

003473165

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московский государственный университет инженерной экологии

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Лагуткин Михаил Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Майков Виктор Павлович

кандидат технических наук Полевой Александр Сергеевич

Ведущая организация: ОАО «НИУИФ»

Защита состоится «21» мая 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.145.01 в Московском государственном университете инженерной экологии по адресу: 105066, г. Москва, ул. Старая Басманная, 21/4, аудитория имени Л.А. Костандова (Л-207).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУИЭ

Автореферат разослан «/У» апреля 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время насадочные колонны являются одним из наиболее распространенных типов химической аппаратуры. Суммарное количество газов, обрабатываемых в насадочных колонных аппаратах в химической, металлургической, нефтяной, газовой и других отраслях современной промышленности, исчисляются тысячами миллиардов кубических метров в год.

Насадки являются основным элементом насадочных колонн, оказывающим влияние на их сопротивление, т.е. на затраты энергии на транспортировку газа через колонну и на эффективность работы.

Как показывает анализ наиболее интересных конструкций нерегулярных насадок, созданных в последние годы, каждое новое конструктивное решение дает незначительный выигрыш в пропускной способности и гидравлическом сопротивлении, и еще в меньшей степени — в эффективности. Конструкции же в основном становятся все сложнее.

Это говорит о том, что поиск таких новых конструктивных решений, которые позволят при сохранении или некотором улучшении основных показателей насадок, обеспечить простоту в изготовлении и применении, а также снизить затраты при их массовом изготовлении, является актуальной задачей.

Анализ работы промышленных колонных аппаратов показывает, что многие из них работают недостаточно эффективно и имеют высокое гидравлическое сопротивление. Это связано с использованием морально устаревших, недостаточно эффективных контактных устройств.

В производстве коррозионноактивных сред, в частности серной кислоты, широкое распространение получили насадки из керамики, из которых наиболее часто используются кольца Рашига размером 50x50x5.

Внедрение новых контактных керамических устройств сдерживается не только сложностью их изготовления, но и тем, что подавляющее большинство новых конструкций насадок или не исследовалось вообще, или опубликованные данные по их характеристикам носят ограниченный или рекламный характер, что значительно усложняет процесс подбора наиболее эффективной насадки для каждого конкретного процесса.

Следует отметить, что при выборе той или иной насадки, они могут различаться как перепадом давления, так и эффективностью, либо обоими показателями сразу. Может получиться так, что насадка,

имеющая большое сопротивление, одновременно имеет настолько высокую эффективность, что в конечном итоге будет достигнут значительный экономический эффект от ее использования.

Таким образом, отсутствие достаточно полной методики оценки экономического эффекта от использования той или иной насадки, включающей в себя основные показатели работы насадочных колонн, является актуальной проблемой.

Цель работы. Разработка, на основе проведенного анализа современных требований, предъявляемых к контактным устройствам, эффективной керамической кольцевой насадки, обладающей низким гидравлическим сопротивлением, сравнение ее основных показателей работы с показателями известных насадок. Получение на основе полученных экспериментальных данных расчетных зависимостей для определения основных характеристик керамических кольцевых насадок, а также разработка методики сравнения различных типов насадок, одновременно учитывающей основные показатели работы насадок и суммарные эксплуатационные и капитальные затраты.

Научная новизна работы:

1. На основании экспериментальных данных по исследованию кольцевых керамических насадок получены эмпирические зависимости для определения гидравлического сопротивления слоя сухих и орошаемых насадок, работающих в пленочном режиме течения и режиме подвисания, скорости газа, соответствующей переходу из пленочного режима течения в режим подвисания, высоты единиц переноса для хорошо растворимых газов и рациональной скорости газа, позволяющей обеспечить необходимую эффективность и минимальные капитальные и эксплуатационные затраты.

2. Разработана методика сопоставительного анализа различных типов насадок, позволяющая на стадии проектирования или модернизации массообменного оборудования на основании основных геометрических, гидродинамических и массообменных характеристик насадки выбрать тип и размер насадки, при использовании которой будут обеспечены минимальные затраты на насадку, материал колонны и электроэнергию.

Практическая значимость и реализация результатов.

1. Разработана новая конструкция керамической кольцевой насадки.

2. Проведены сравнительные гидродинамические и массообменные испытания керамических кольцевых насадок и показано, что новая насадка обладает меньшим гидравлическим

сопротивлением и большей эффективностью, по сравнению с ранее известными керамическими кольцами Рашига и кольцами с крестообразной перегородкой.

3. Получены основные гидродинамические и массообменные характеристики новой кольцевой керамической насадки и керамической кольцевой насадки с крестообразной перегородкой, необходимые для технологического расчета насадочных колонн.

4. Предложен алгоритм расчета насадочной массообменной колонны, загруженной керамическими кольцевыми насадками, учитывающий гидродинамические и массообменные характеристики насадок и позволяющий рассчитать рациональную скорость газа и выбрать тип и размер насадки, обеспечивающие минимальные затраты.

5. Результаты работы использовались ООО «ГИПРОХИМ» при проектировании «Установки закрепления промывной серной кислоты с предварительной очисткой ее от ртути» на ОАО «Челябинский цинковый завод» и в проекте «Технического перевооружения установки утилизации сероводорода (вторая линия УМК)» для ОАО «Новокуйбышевский НПЗ».

Апробация работы и научные публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научной конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ - 2008; Konferencijus «Silumos energetika ir technologies» Литва, Каунас - 2008; 13th International Conference «Biosystems engineering and processes in agriculture» Литва, Каунас - 2008; международной научной конференции, посвященной 70-летию факультета прикладной химии и экологии в Санкт-Петербурге - 2008; на курсах повышения квалификации «Оборотное водоснабжение: оборудование, водопоподготовка, очистка сточных вод. Энергосбережение», межрегиональной общественной организации «Московское химическое общество им. Д.И. Менделеева». Москва - 2008; Konferencijus «Silumos energetika ir technologies» Литва, Каунас - 2009: По теме диссертации опубликовано 3 статьи, 2 доклада и 5 тезисов докладов, список которых приведен в конце автореферата.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и двенадцати приложений. Работа изложена на 159 страницах, включающих 55 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 111 наименований.

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены цель, основные задачи исследований, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защит}'.

В первой главе представлен обзор основных типов насадочных массообменных устройств, их классификация, направления развития и совершенствования, основные геометрические характеристики наиболее распространенных насадок. Показано преимущество насадочных контактных устройств перед тарельчатыми. Приведены основные требования, предъявляемые к современным массообменным насадкам. Показаны достоинства насадок, выполненных из керамики.

Рассмотрены основные методы расчета гидродинамических и массообменных характеристик контактных устройств и сравнительной оценки массообменных насадок. На основе проведенного анализа определены основные задачи исследования.

Во второй главе представлено описание новой конструкции керамической кольцевой насадки, представляющей собой пустотелый цилиндр с расположенными на его внутренней и внешней

поверхностях турбулизирующими элементами в виде открытых каналов, расположенных по винтовым линиям (рис. 1). Дано описание характеристик исследованных насадок,

экспериментальной установки и методик проведения

экспериментов. Рис.1. Новая керамическая насадка

Для получения основных гидродинамических и массообменных характеристик керамических кольцевых насадок, а также для выбора наиболее рациональной насадки нами были проведены сравнительные испытания новой насадки ТчтС50 и ранее известных, наиболее распространенных в промышленности колец Рашига и колец с крестообразной перегородкой размерами 50x50x5 из керамики. Основные геометрические характеристики насадок представлены в табл.1.

Эксперименты по сравнительному исследованию гидродинамических параметров новой и ранее известных насадок проводили на системе воздух-вода. Насадки, поочередно каждый тип, загружали внавал в колонну диаметром 0,6 м. Общая высота слоя каждого типа насадки составляла 0,8 м. Испытания проводили в

следующих диапазонах: расход по жидкости - 5,17-10"4 -2,61-10"4 м3/с, что соответствует плотности орошения - 1.83-10 3 - 2,61-103 м3/(мг-с); расход по воздуху - 0,144 - 0,85 м3/с, что соответствует числам Рейнольдса - 1544 - 5936.

Таблица 1

Тип насадки Размер, мм Число Элементов в 1 м3, внавал Поверхность 1 элемента, м2 Удельная поверхность (а), м2/м3 Свободный объем (г), м3/м3

Кольца Рашига 50x50x5 6000 0,016 96 0,78

Кольца с крестообразной перегородкой 50x50x5 6000 0,02263 135,78 0,645

Новая насадка КС50 50x50x5 6000 0,0208 124,8 0,84

В опытах производили замеры следующих величин: перепад давления по высоте слоя сухой и орошаемой насадки при различных нагрузках по газу и жидкости, удерживающая способность насадки, расход газовой фазы, расход жидкой фазы, температура воздуха, атмосферное давление.

Массообменные характеристики насадок исследовали при десорбции аммиака из водного раствора воздухом. Отбор проб жидкой фазы на анализ производили с помощью пробоотборников до и после слоя насадки. Концентрацию аммиака в воде определяли методом титрования децинормальным раствором соляной кислоты.

В третьей главе представлены результаты гидродинамических исследований испытанных керамических кольцевых насадок и получены уравнения для определения сопротивления слоя сухой и орошаемой насадки, работающей в пленочном режиме течения и режиме подвисания, скорости перехода из пленочного режима течения в режим подвисания.

Экспериментальные данные по гидравлическому сопротивлению слоя сухой насадки были обработаны в виде графической зависимости удельного гидравлического сопротивления,

отнесенного к высоте слоя насадки, равной одному метру ДРсух/Н, от скорости газа Wr, рассчитанной на полное сечение пустого аппарата (рис. 2).

Из графика видно, что новая насадка для массообменных процессов NC50 имеет гидравлическое сопротивление в 1.2 раза меньше, по сравнению с кольцами Рашига, и в 1,7 раз меньше, по сравнению с кольцами с крестообразной перегородкой, и приблизительно равное, по сравнению с кольцами Палля.

Рис. 2. Зависимость гидравлического сопротивления сухих насадок от скорости газа:

♦ - кольца Рашига; ■ - новая насадка NC50;

* - кольца с крестообразной перегородкой; + - кольца Палля.

Меньшее значение гидравлического сопротивления новой разработанной насадки NC50 можно объяснить

W_ *Ll

наибольшим свободным объемом, по сравнению с другими испытанными насадками, обеспеченным за счет ее формы, которая способствует уменьшению площади контакта насадочных элементов между собой и создает дополнительные каналы для прохода газа.

Для проверки адекватности экспериментальных данных мы сравнили полученные нами экспериментальные данные по гидравлическому сопротивлению слоя сухих насадок из колец Рашига с ранее известными данными Хоблера Т. и Жаворонкова Н.М. Данные совпали с точностью до 2 %.

По экспериментальным данным, для получения эмпирической зависимости расчета гидравлического сопротивления слоя сухой насадки, согласно уравнению (1) нами был рассчитан критерий Эйлера для всех испытанных насадок.

сух. Н

(1)

Pr- -Wt.

нг Г

Среднее значение критерия Эйлера для всех испытанных насадок во всем диапазоне нагрузок по газу составило 52,2. Независимость критерия Эйлера от скорости газа говорит о наличии в колоне автомодельного режима.

Полученное значение критерия Эйлера позволяет рассчитать сопротивление слоя сухих керамических кольцевых насадок с точностью ± 10 %.

Экспериментальные данные по гидравлическому сопротивлению слоя орошаемой насадки были обработаны в виде графиков логарифмической зависимости удельного гидравлического сопротивления ДРор/Н от скорости газа \УГ, рассчитанной на полное сечение пустого аппарата при разных нагрузках по жидкости (рис. 3 и 4).

Рис. 3. Зависимость удельного гидравлического сопротивления орошаемой насадки МС50 от скорости газа при разных ™плотностях орошения:

♦ - сухая насадка; »-и = 0,0018 м3/(м2-с); а - и = 0,0029 м3/(м2-с); х - и = 0,0056 м3/(м2-с); ж - и = 0,0093 м3/(м2-с).

Гидравлическое сопротивление насадки увеличивается с увеличением плотности орошения и с увеличением нагрузки по газу.

Рост сопротивления насадок с увеличением плотности орошения связан не только с накоплением жидкости в слое насадки и уменьшением свободного объема для прохода газа, но также с созданием местных сопротивлений потоку газа, вызванных образованием застойных зон, образованием капель и брызг жидкости при перетекании с одного элемента насадки на другой и др.

Рис. 4. Зависимость удельного гидравлического сопротивления орошаемой насадки N050 от скорости газа в сравнении с ранее известными при и = 0,0029 м3/(м2-с): ♦ - новая насадка N¿50; ■ - кольца Рашига;

^ - кольца с крестообразной перегородкой.

Как видно из графика (рис. 4), насадка МС50 обладает меньшим гидравлическим сопротивлением, по сравнению с другими испытанными насадками, во всем испытанном диапазоне нагрузок. Так, при скорости газа 2 м/с гидравлическое сопротивление новой насадки для массообменных процессов меньше, чем у колец Рашига в

да^пи.

/А

га Тт

А

и;.«*

1,5 раза и меньше, чем у колец с крестообразной перегородкой в 2,5 раза.

Графическая интерпретация экспериментальных данных показала, что характер изменения гидравлического сопротивления при увеличении плотности орошения и скорости газа в полном сечении колонны одинаков для всех испытанных насадок.

Для расчета гидравлического сопротивления испытанных орошаемых керамических кольцевых насадок нами получена зависимость (2), удовлетворительно описывающая гидравлическое сопротивление орошаемых насадок в пленочном режиме с погрешностью до 11% и в режиме подвисания с погрешностью до 17%. Значения коэффициентов а, А и Ь приведены в табл. 2.

ар°р- -л (2)

АР 3 сух.

Таблица 2.

Режим а А Ь

течения

пленочный 1 1 0,0015

подвисания 1,5 0,075 0,0015

Точки перегиба на графиках (рис. 3, 4) соответствуют переходу из пленочного режима течения жидкости в режим подвисания.

Как видно из графика (рис.3), точка перегиба зависит от плотности орошения, причем, чем больше плотность орошения, тем при меньших нагрузках по газу происходит переход из одного режима течения в другой.

. Из графика (рис. 4) видно, что точка перегиба зависит от типа насадки, причем, чем меньше свободный объем насадки, тем при меньшей скорости газа наступает переход из одного режима течения в другой.

Для расчета скорости газа, соответствующей переходу из пленочного режима течения в режим подвисания, был построен график зависимости \Упф = Г(Яеж) для всех испытанных насадок (рис.5) Vй Рис. 5. Зависимость скорости

газа, соответствующей переходу из пленочного режима течения в режим подвисания, от числа Рейнольдса по жидкости: ! ♦ - новая насадка ЫС50; , кольца Рашига;

е »«»»»»я« ж-кольца с крестообразной

перегородкой.

Анализ данного графика показал, что характер изменения от плотности орошения одинаков для всех испытанных насадок и имеет вид:

Wnep~Re.,

(-0.1)

Для определения зависимости скорости перехода от типа насадки построили зависимость Wnep/( Re* ("01)) = f(e) для всех испытанных насадок (рис. 6).

Из данного графика видно, что характер изменения Wnep/( Rea/"ü l)) от е для всех испытанных насадок одинаков (точки лежат на одной прямой) и имеет вид:

W - £°'9

у* пер °

В результате для расчета скорости газа, соответствующей переходу из пленочного режима течения в режим подвисания, нами была получена эмпирическая зависимость (3), позволяющая вести расчеты для испытанных керамических кольцевых насадок с погрешностью не превышающей 5 %:

г пер

RcJ' м'с 2í

Wnep = 0,9- Re,

os

os

(3)

Рис. 6. Зависимость отношения скорости газа при переходе из пленочного режима течения жидкости в режим подвисания к числу Рейнольдса

по жидкости, взятого в степени (-0,1) от свободного объема насадки

♦ - и = 0,0018 м3/(м2-с); ■ - и = 0,0029 м3/(м2-с);

* - и = 0,0056 м3/(м2-с); х - и = 0,0093 м3/(м2-с).

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований массообменных характеристик испытанных насадок и их анализ. Получена эмпирическая зависимость для расчета высоты единиц переноса. Получена зависимость для расчета рациональной скорости газа и разработана методика сопоставительного анализа различных типов насадок, учитывающая влияние затрат на электроэнергию, стоимость насадки и материала колонны.

На рис. 7 показано изменение степени отгонки (отношение разности начальной и конечной концентраций аммиака в растворе к его начальной концентрации) новой насадки ЫС50 от скорости газа при разных плотностях орошения. На рис. 8 показаны изменения степени отгонки трех исследуемых насадок от скорости газа при одинаковой плотности орошения.

Рис. 7. Зависимость степени отгонки от скорости газа для новой насадки NC50: ♦ -U = 0,0018 м3/(м2-с) ■ - U = 0,0029 м3/(м2-с) а - U = 0,0056 м3/(м2-с); х - U = 0,0093 м3/(м2-с)

Из представленных данных видно, что с увеличением Wr. при постоянной w.« плотности орошения, степень отгонки возрастает. Это объясняется тем, что с увеличением скорости газа увеличивается удерживающая способность насадки, и увеличивается время контактирования фаз, а также интенсифицируется турбулизация взаимодействующих потоков, что приводит к увеличению кратности обновления поверхности контакта фаз. Увеличение плотности орошения, при постоянной скорости газа, снижает степень отгонки для всех исследованных насадок. Это вызвано уменьшением времени пребывания жидкости в контактной зоне аппарата. Новая насадка, по сравнению с кольцами Рашига и кольцами с крестообразной перегородкой, имеет большую степень отгонки во всем испытанном диапазоне нагрузок. Так, при скорости 2 м/с и плотности орошения 0,0029 м3/(м2-ч) степень отгонки новой насадки NC50 больше, чем у колец Рашига в 1,3 раза и больше, чем у колец с крестообразной перегородкой в 1,6 раз, т.е. новая насадка по степени разделения является более эффективной (рис. 8).

Рис. 8. Зависимость степени отгонки от скорости газа для всех испытанных насадок при U = 0,0029

% 0,4

■л г*

л- А

/у

м3/(м2-с):

кольца Рашига; ■- новая насадка N050; * - кольца с крестообразной перегородкой.

0,11 \УС___В качестве массообмениой

О да _ I 1 1 характеристики насадочной колонны

1 2 3 была выбрана высота единиц переноса

(ВЕП).

Экспериментальные данные по высоте единиц переноса, рассчитанные по формуле (5), были обработаны в виде логарифмической зависимости высоты единиц переноса от числа Рейнольдса для газовой фазы (рис. 9).

Графические зависимости ^(ВЕП) = 1Щ(11ег)), построенные при различных плотностях орошения, позволяют сказать о том, что высота единиц переноса зависит от скорости газа и плотности орошения, причем показатель степени при Ксг составляет 0,39 (рис. 9).

Рис. 9. Зависимость высоты единиц переноса от числа Рейнольдса по газу для новой насадки ЫС50 при разных плотностях орошения:

♦ -и =

0.3 1000

, /

* и

/

* **

4

= 0,0018 м3/(м2с); ■ - и = 0,0029 м3/(м2-с); * - и = 0,0056 м3/(м2-с); х - и = 0,0093 м3/(м2-с).

10000

ВЕП=НШ!/ЧЕП,

(5)

где

чеп =-

1--2-

Для определения зависимости ВЕП от нагрузки по жидкости мы построили график зависимости ВЕП/( Кс,0,19) = ¡'([1еж) (рис. 10).

10. Зависимость от числа Рейнольдса по для всех испытанных

0,05

051

1

к- к

1

N

Рис. ВЕП/Яег0,39

жидкости насадок:

♦ -и = 0,0018 м3/(м2-с); ■ - и - 0,0029 м3/(м2-с); а - и = 0,0056 м3/(м2-с); х - и = 0,0093 м3/(м2-с).

В результате обработки графических зависимостей

экспериментальных данных высоты единиц переноса от критерия Рейнольдса по газу и жидкости, также учитывая литературные рекомендации, нами была получена эмпирическая зависимость для расчета высоты единиц переноса испытанных керамических кольцевых насадок (6):

ВЕП = 0.29-Яег°-39-Яеж°-'9 (6)

50

400

Данная зависимость позволяет рассчитывать высоту единиц переноса испытанных керамических кольцевых насадок с точностью ±20 %.

Получив основные геометрические, гидродинамические и массообменные зависимости, необходимые для сравнения керамических кольцевых насадок, можно определить наиболее рациональную скорость газа, при которой суммарные затраты будут минимальными.

При выборе рациональной скорости газа в аппаратах, работающих под давлением близким к атмосферному, необходимо учитывать, что при увеличении скорости газа уменьшается необходимый объем насадки, а, следовательно, уменьшаются и габариты колонны. Однако, следует учитывать также, что повышение скорости газа приведет к росту гидравлического сопротивления и, следовательно, затрат на электроэнергию.

Таким образом, необходимо найти такую скорость газа, при которой суммарные затраты будут минимальными.

Из выше сказанного следует, что суммарные затраты Я складываются из затрат на насадку, затрат на колонну и затрат на электроэнергию, т.е. получаем:

7? =т</хн- Сиас-у„вс-рш1с+ С„е-У,,е-рме + га -См-ЛРюс-Нмс ■¥/(1000+

Т.к. высота и сопротивления насадочного слоя зависят от скорости, то, выразив эти составляющие через скорость и подставив в выражение (8), получим:

я- Н„ас/П000- Г1„)

(7)

или

■ ю' г"-° +

о.оо|:

(9)

С использованием ЭВМ, например, в системе МаАСас!, взяв ¿К

производную по скорости -- н приравняв ее к нулю, найдем

сШг

рациональное значение скорости газа, при которой затраты будут минимальными.

Подставив значение рациональной скорости газа в формулу (9), получим минимальное значение затрат на насадку, колонну и энергию на преодоление гидравлического сопротивления.

Для выбора экономически рационального типа или размера насадки необходимо подставить найденные значения оптимальных скоростей для каждого типа насадки в формулу (9). Оптимальной является та насадка, суммарные затраты которой будут наименьшими.

Основные выводы и результаты.

1. Разработана новая конструкция керамической кольцевой насадки.

2. Проведены сравнительные гидродинамические и массообменные испытания новой насадки и ранее известных (колец Рашига и колец с крестообразной перегородкой) при различных нагрузках по газу и жидкости.

3. Исследованы основные гидродинамические и массообменные характеристики новой насадки. Получены эмпирические уравнения для расчета гидравлического сопротивления слоя сухой и орошаемой насадки, работающей в пленочном режиме течения и режиме подвисания, скорости перехода из пленочного режима в режим подвисания и высоты единиц переноса для хорошо растворимых газов.

4. Предложен алгоритм расчета насадочной массообменной колонны, загруженной керамическими кольцевыми насадками с использованием полученных уравнений.

5. Новая насадка обладает меньшим гидравлическим сопротивлением, по сравнению с кольцами Рашига в 1,5 раза, по сравнению с кольцами с крестообразной перегородкой в 2,5 раза, при одновременно большей эффективности, по сравнению с кольцами Рашига в 1.3 раза и кольцами с крестообразной перегородкой в 1.6 раз.

6. Получена зависимость для расчета рациональной скорости газа и разработана методика сопоставительного анализа различных типов насадок, учитывающая влияние затрат на электроэнергию, насадку и материал колонны, показан экономический эффект при использовании новой керамической кольцевой насадки, по сравнению с кольцами Рашига и кольцами с крестообразной

перегородкой. Новая насадка может быть рекомендована взамен данных насадок при реконструкции уже существующих и проектировании новых насадочных колонн. 7. Результаты работы использовались ООО «ГИПРОХИМ» при проектировании «Установки закрепления промывной серной кислоты с предварительной очисткой ее от ртути» для ОАО «Челябинский цинковый завод» и в проекте «Технического перевооружения установки утилизации сероводорода (вторая линия УМК)» для ОАО «Новокуйбышевский НПЗ».

Условные обозначения ВЕП - высота единиц переноса; ЧЕП - число единиц переноса; а -удельная поверхность насадки, м2/м3; С,шс - стоимость 1 т насадки, руб.; CMS - стоимость 1 т материала аппарата, руб.; С,, - стоимость кВт электроэнергии, руб.; Da - диаметр аппарата, м; d1 - эквивалентный диаметр насадки, м; DAB — коэффициент молекулярной диффузии, м2/с; Ей - критерий Эйлера; g-9,81 - ускорение свободного падения, м/с2; G - массовый расход газовой фазы, кг/с; Я - высота слоя насадки, м; На - высота аппарата, м\ L - массовый расход жидкости, кг/с; т -константа фазового равновесия; N0i - число единиц переноса (ЧЕП); ЛРсух - гидравлическое сопротивление сухой насадки, Па; ЛРор -гидравлическое сопротивление орошаемой насадки, Па; R -суммарные затраты, руб; Яег = \Уг-(1^р/((лгт.) - критерий Рейнольдса для газовой фазы; Яеж= 4- (J-p:J(а-цж) - критерий Рейнольдса для жидкой фазы; s - толщина стенки аппарата, м; S - площадь поперечного сечения аппарата, м2; So - фактор отгонки; U ~ плотность орошения, м3/(м2/с); Уг — объемный расход газовой фазы м3/с; Уж — объемный расход жидкой фазы м3/с; V„ac - объем насадки, м3; IVг - скорость газа в колонне, м/с; Wonm - оптимальная скорость газа в колонне, м/с; !УЗЖ, -скорость захлебывания, м/с; Wnep - скорость перехода из пленочного режима в режим подвисания, м/с; Wx - скорость жидкости в колонне, м/с; д„, хк - начальная и конечная концентрации аммиака в жидкости, кг/м3; у„, ук - начальная и конечная концентрации аммиака в газе, кг/м3; у - равновесная концентрация аммиака в газе, кг/м3; д -удерживающая способность насадки, м3/м3; öcm - статическая составляющая удерживающей способности насадки, м3/м3; дА -динамическая составляющая удерживающей способности насадки, м3/м3; е - свободный объем насадки, м3/м3; - динамическая вязкость газовой фазы, Па-с; ¡лж ~ динамическая вязкость жидкой фазы, Па-с; va - кинематическая вязкость газовой фазы, м2/с; - кинематическая вязкость жидкой фазы, м2/с; f - коэффициент гидравлического сопротивления насадки; риас - насыпная плотность насадки, кг/м3; рж -

плотность материала колонны, кг/м3; рг - плотность газовой фазы,

кг/м3; рж - плотность жидкой фазы, кг/м3; ср =- (х„ - xj/x,, - степень

отгонки.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

Статьи:

1. Пушнов А.С., Беренгартен М.Г., Лагуткин М.Г., Соколов А.С., Шустиков А.И. Влияние геометрии каналов регулярной керамической насадки на гидродинамику тепломассообменных процессов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2008. № 6. - С. 3-4.

2. Каган А.М., Юдина Л.А., Пушнов А.С., Урубков Е.Л., Соколов А.С. Актуальные вопросы интенсификации технологических режимов работы насадочных колонных аппаратов // Химическая промышленность. - 2008. № 6. - С. 284-293.

3. Соколов А.С., Лагуткин М.Г., Пушнов А.С., Муравьев Е.В., Саенко Н.Д., Букетов И.Н. Эффективная нерегулярная керамическая кольцевая насадка для тепло- и массообменных процессов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2009. № 4. -С. 11-14.

Доклады:

4. Пушнов А., Баранова Е., Соколов А., Петрашова Е., Шустиков А., Генерозов А. Влияние геометрии насадки на эффективность процесса испарительного охлаждения в градирнях компрессорных станций сельскохозяйственных предприятий. 13л International Conférence «Biosystems engineering and processes in agriculture» Литва, Каунас, 2008. С. 246-253.

5. Пушнов А., Соколов А., Баранова Е., Шустиков А., Генерозов А. Очистка газообразного хлора технологической воды для нужд сельского хозяйства с использованием градирен. 13tb International Conférence «Biosystems engineering and processes in agriculture» Литва, Каунас, 2008. С. 254-260.

Тезисы докладов:

6. Соколов Андрей, Пушнов Александр, Лагуткин Михаил. Гидравлические испытания нерегулярных керамических насадок для экономайзеров. Konferencijus «Silumos energetika ir technologijos» Литва, Каунас. 2008. С. 201-203.

7. Маслова С.А., Соколов А.С., Лагуткин М.Г. Исследование эффективности массообменных насадок. Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. - М.: МГУИЭ, 2008. С. 94.

8. Баранова И.И., Соколов А.С., Лагуткин М.Г. Исследование гидродинамики массообменных насадок. Научная конференция

студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. - М.: МГУИЭ, 2008. С. 95.

9. Соколов A.C. Лагуткин М.Г. Проблема утилизации сернистых газов заводов цветной металлургии, расположенных в индустриальных мегаполисах. Материалы V-ой международной научно-практической конференции - выставки «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов» Украина, Донецк, 2008. ДонНТУ Министерства образования и науки Украины. С. 58-61.

Ю.Соколов A.C., Пушнов A.C., Лагуткин М.Г. Гидравлическое сопротивление керамических кольцевых насадок. Сборник тезисов докладов «Современные тенденции развития химии и технологии полимерных материалов», Международная научная конференция, посвященная 70-летию факультета прикладной химии и экологии (2008 Санкт-Петербург) [Текст]: тез. Докл. Спб: CGUENL, 2008. С. 45-47.

Подписано в печать 18.04.2009 Печать офсетная. Формат 60 х 90 /16. Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Отпечатано на множительной технике МГУИЭ 105066,г. Москва, ул. Старая Басманная, 21/4

Перечень условных обозначений, критериев, единиц и терминов.

Введение.

Глава 1. Основные направления интенсификации и сравнительной оценки наса-дочных массообменных устройств.

1.1. Основные типы насадочных массообменных устройств.

1.2. Основные характеристики массообменных насадок.

1.2.1. Геометрические характеристики насадок.

1.2.2. Гидродинамические характеристики насадок.

1.2.2.1. Количество удерживаемой жидкости.

1.2.2.2. Гидравлическое сопротивление сухих насадок.

1.2.2.3. Гидравлическое сопротивление орошаемых насадок.

1.2.2.4. Подвисание и захлебывание.

1.2.3. Массообменные характеристики насадок.

1.3. Сравнительная оценка насадочных массообменных устройств.

1.4. Выводы по анализу основных направлений интенсификации и оценки эффективности насадочных массообменных устройств.

Глава 2. Экспериментальный стенд и методика проведения экспериментов

2.1. Разработка новой конструкции насадки.

2.2. Основные характеристики исследуемых нерегулярных кольцевых насадок.

2.3. Описание экспериментальной установки.

2.4. Методика исследования основных гидродинамических характеристик насадок.

2.5. Методика исследования основных массообменных характеристик насадок.

Глава 3 Исследование основных гидродинамических характеристик керамических кольцевых насадок.

3.1. Определение гидравлического сопротивления сухой слоя насадки

3.2. Определение гидравлического сопротивления слоя орошаемой насадки.

3.3. Пределы рабочих нагрузок по газу для исследуемых насадок.

3.4. Удерживающая способность насадок.

Глава 4. Исследование и сравнительная оценка основных массообменных характеристик новой и ранее известных насадок.

4.1. Оценка эффективности исследуемых насадок.

4.2. Оценка экономического эффекта использования насадки.

В настоящее время насадочные колонны являются одним из наиболее распространенных типов химической аппаратуры. Суммарное количество газов, обрабатываемых в насадочных колонных аппаратах в химической, металлургической, нефтяной, газовой и других отраслях современной промышленности, исчисляются тысячами миллиардов кубических метров в год.

Насадочные колонны, по сравнению с тарельчатыми, имеют более низкое гидравлическое сопротивление в расчете на высоту единиц переноса, могут работать при более высоких скоростях по газу и жидкости. Они лишены чувствительности к перекосам, имеют менее сложную конструкцию, менее материалоемки и значительно дешевле в изготовлении.

Насадки являются основным элементом насадочных колонн, оказывающим влияние на их эффективность работы и на сопротивление, т.е. на затраты энергии на транспортировку газа через колонну.

Как показывает анализ наиболее интересных конструкций нерегулярных насадок, созданных в последние годы, каждое новое конструктивное решение дает незначительный выигрыш в пропускной способности и гидравлическом сопротивлении, и еще в меньшей степени - в эффективности. Конструкции же в основном становятся все сложнее. Попытки увеличить эффективность за счет развития геометрической поверхности элементов ведут к снижению пропускной способности и усложнению конструкции. В то же время стремление увеличить пропускную способность и улучшить омываемость всей поверхности элемента путем его перфорирования ведет к снижению поверхности контакта фаз.

Это говорит о том, что сегодня необходимо вести поиск таких новых конструктивных решений, которые позволят, при сохранении или некотором улучшении основных показателей насадок обеспечить простоту в изготовлении и применении, а также снизить затраты при их массовом изготовлении.

Рост цен на электроэнергию вынуждает заводы химической, нефтехимической и других отраслей промышленности заниматься проблемой снижения энергоемкости процессов. Решение этой проблемы заключается в использовании высокоэффективных контактных устройств обладающими оптимальными гидродинамическими характеристиками.

Анализ работы промышленных колонных аппаратов показывает, что многие из них работают недостаточно эффективно и имеют высокое гидравлическое сопротивление. Это связано с использованием морально устаревших, недостаточно эффективных контактных устройств.

В производстве коррозионноактивных сред, в частности, серной кислоты, широкое распространение получили насадки из керамики, из которых наиболее часто используются морально устаревшие кольца Рашига.

Внедрение новых контактных керамических устройств сдерживается не только сложностью их изготовления, но и тем, что подавляющее большинство новых конструкций насадок или не исследовалось вообще, или опубликованные данные по их характеристикам носят ограниченный или рекламный характер, что значительно усложняет процесс подбора наиболее эффективной насадки для каждого конкретного процесса.

При выборе насадки, работающей при атмосферном давлении, следует учитывать, что с повышением скорости газа возрастает коэффициент массопередачи и уменьшается необходимый объём насадки. Однако повышение скорости газа приводит к росту гидравлического сопротивления и, следовательно, затрат на электроэнергию. Поэтому, необходимо найти такую скорость газа, при которой суммарные затраты на оборудование и электроэнергию будут минимальными.

Следует отметить, что при выборе той или иной насадки, они могут различаться либо одним из показателей перепада давления или эффективностью, либо обоими показателями сразу. Может получиться так, что насадка, имеющая большое сопротивление, одновременно имеет на столько высокую эффективность, что в конечном итоге экономический эффект от ее использования будет максимальным.

Таким образом, отсутствие достаточно полной методики оценки экономического эффекта от использования той или иной насадки, включающей в себя основные показатели работы насадочных колонн является актуальной проблемой.

На основании вышеизложенного, создание новой конструкции эффективной насадки, изучение особенностей ее работы, разработка методов расчета основных характеристик насадки и методики сравнения новых насадок с ранее известными, а также оценка экономического эффекта от использования насадок являются весьма актуальными задачами.

Целью настоящей работы является разработка, на основе проведенного анализа современных требований, предъявляемых к контактным устройствам, эффективной керамической кольцевой насадки, обладающей низким гидравлическим сопротивлением, сравнение ее основных показателей работы с показателями известных насадок. Получение на основе полученных экспериментальных данных расчетных зависимостей для определения основных характеристик керамических кольцевых насадок, а также разработка методики сравнения различных типов насадок, одновременно учитывающей основные показатели работы насадок и суммарные эксплуатационные и капитальные затраты.

Для достижения цели исследования в работе поставлены следующие задачи: разработка новой конструкции кольцевой керамической насадки, позволяющей интенсифицировать массообменный процесс и снизить энергетические затраты на его проведение; исследование влияния газовых и жидкостных нагрузок на гидравлические и массообменные характеристики новой насадки; проведение сравнительного анализа новой насадки с ранее известными; получение гидравлических и массообменных расчетных зависимостей керамических кольцевых насадок, необходимых для определения основных конструктивных размеров колонных массообменных аппаратов с данным контактным устройством и оценки энергозатрат при его использовании; разработка методики сравнения насадок, учитывающей их гидродинамические и массообменные особенности и позволяющей дать объективную оценку суммарных затрат при использования той или иной насадки.

Методологической и теоретической основой диссертационного исследования составили труды известных отечественных и зарубежных ученых: Рамма В.М., Кафарова В.В., Александрова И.А., Жаворонкова Н.М., Хоблера Т., Чехова О.С., Соломахи Г.П., Касаткина А.Г., Олевского В.М., Плановского А.Н., Беннетта К.О., Дж. Е. Майерса, Лаптева А.Г. и других.

Так же в числе информационных источников диссертации были использованы научные труды в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, материалов научных конференций, патентов, результаты собственных расчетов и проведенных экспериментов и т.д.

Научная новизна работы;

1. На основании экспериментальных данных по исследованию кольцевых керамических насадок получены эмпирические зависимости для определения гидравлического сопротивления слоя сухих и орошаемых насадок, работающих в пленочном режиме течения и режиме подвисания, скорости газа, соответствующей переходу из пленочного режима течения в режим подвисания, высоты единиц переноса для хорошо растворимых газов и рациональной скорости газа, позволяющей обеспечить необходимую эффективность и минимальные капитальные и эксплуатационные затраты.

2. Разработана методика сопоставительного анализа различных типов насадок, позволяющая на стадии проектирования или модернизации массообменного оборудования на основании основных геометрических, гидродинамических и массообменных характеристик насадки выбрать тип и размер насадки, при использовании которой будут обеспечены минимальные затраты на насадку, материал колонны и электроэнергию. Практическая значимость и реализация результатов.

1. Разработана новая конструкция керамической кольцевой насадки.

2. Проведены сравнительные гидродинамические и массообменные испытания керамических кольцевых насадок и показано, что новая насадка обладает меньшим гидравлическим сопротивлением и большей эффективностью, по сравнению с ранее известными керамическими кольцами Рашига и кольцами с крестообразной перегородкой.

3. Получены основные гидродинамические и массообменные характеристики новой кольцевой керамической насадки и керамической кольцевой насадки с крестообразной перегородкой, необходимые для технологического расчета насадочных колонн.

4. Предложен алгоритм расчета насадочной массообменной колонны, загруженной керамическими кольцевыми насадками, учитывающий гидродинамические и массообменные характеристики насадок и позволяющий рассчитать рациональную скорость газа и выбрать тип и размер насадки, обеспечивающие минимальные затраты.

5. Результаты работы использовались ООО «ГИПРОХИМ» при проектировании «Установки закрепления промывной серной кислоты с предварительной очисткой ее от ртути» на ОАО «Челябинский цинковый завод» и в проекте «Технического перевооружения установки утилизации сероводорода (вторая линия УМК)» для ОАО «Новокуйбышевский НПЗ».

В работе защищаются:

1. Результаты сравнительных экспериментальных исследований новой и ранее известных керамических кольцевых насадок.

2. Эмпирические зависимости для расчета основных гидродинамических и массообменных характеристик новой кольцевой насадки;

3. Зависимость для расчета оптимальной скорости газа в насадочных колонных аппаратах и методика сопоставительного анализа различных типов насадок;

4. Математическая модель процесса десорбции газа, учитывающая гидродинамические и массообменные особенности работы насадочных колонн с керамическими кольцевыми насадками.

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированное конструирование машин и аппаратов» Московского государственного университета инженерной экологии.

Автор благодарит за большую научно-методическую помощь, поддержку и консультации на всех этапах работы научного руководителя доктора технических наук, профессора Лагуткина Михаила Георгиевича.

13

7. Результаты работы использовались ООО «ГИПРОХИМ» при проектировании «Установки закрепления промывной серной кислоты с предварительной очисткой ее от ртути» для ОАО «Челябинский цинковый завод» и в проекте «Технического перевооружения установки утилизации сероводорода (вторая линия УМК)» для ОАО «Новокуйбышевский НПЗ».

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

2. Алекперова JT.B., Акселърод Ю.В., Дилъман В.В., Струнина А.В. Морозов А.И. Гидродинамические исследования седловидных насадок и колец Палля // Химическая промышленность. — 1974. № 5. — С. 60 — 64.

3. Амелин JJ.H., Кашниклв A.M., Титкова О.П. Характеристика промышленных насадок для ректификации термически нестойких веществ. М.: НИИТЭХИМ, 1972. - 30 с.

4. Аронов И.З. Использование тепла уходящих газов и газифицированных котельных. М.: Энергия, 1967. 191 с.

5. Бабко А.К., Пятницкий И.В. Количественный анализ. М.: Высшая школа, 1962.-508 с.

6. Беннетт К.О., Майерс Дж. Е. Гидродинамика, теплообмен и массообмен. -М.: Недра, 1966.-730 с.

7. Витковская Р.Ф. Разработка и исследование полимерных волокнистых катализаторов и контактных элементов для ресурсосбережения и охраны окружающей среды: Дисс. на соискание ученой степени док. техн. наук. С -П., 2005.-366 с.

8. Всероссийский информационно-аналитический журнал ценообразование и сметное нормирование в строительстве. 2008. №12.

9. Гелъперин Н.И. Дистилляция и ректификация. М.: Госхимиздат, 1947. — 311с.

10. Гелъперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1981.-811 с.

11. Гелъперин Н.И., Пебалк B.JI., Костанян А.Е. Структура потоков и эффективность колонных аппаратов химической промышленности. — М. Химия, 1977.-260 с.

12. Гелъперин И.И., Каган A.M. Аппараты с неподвижным зернистым слоем / Обзорная информация. -М.: НИИТЭХИМ, 1978. 43 с.

13. Гелъперин И.И., Каган A.M. Развитие аэродинамических исследований неподвижного зернистого слоя // Химическая промышленность. — 1984. № 12.-С. 37-42.

14. Гелъперин И.И., Каган A.M., Криницына Г.И. Гидравлическое сопротивление и удельная поверхность зернистых материалов // Химическая промышленность. 1977. № 2. - С. 67 - 68.

15. Гелъперин И.И., Каган A.M., Пушное А.С., Ролофф В.Ю. Оценка стабилизации профиля скорости газового потока в неподвижном зернистом слое // Химическая промышленность. 1983. № 8 - С . 470-473.

16. Гладилыцикова С.В., Щелкунов В.А., Круглов С.А., Молоканов Ю.К. Насадки массообменных аппаратов для нефтепереработки и нефтехимии: Обз. инф. М.: шЬ.ТЭХиы, 1982. 40 с.

17. Головачевский Ю.А. Оросители и форсунки скрубберов химической промышленности. -М.: Машиностроение, 1974. -48 с.

18. Дмитриева Г.Б., Беренгартен М.Г., Пушное А.С., Поплавский В.Ю., Маршик Ф. Новая комбинированная насадка для тепломассообменных аппаратов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2006. № 7. — С. 8-10.

19. Дмитриева Г.Б., Беренгартен М.Г., Клюшенкова М.И., Пушное А. С. Эффективные конструкции структурированных насадок для процессов тепломассообмена // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2005. №8.-С. 15-17.

20. Дмитриева Г.Б., Беренгартен М.Г., Каган A.M., Пушное А.С., Климов А.Г. Сравнение тарельчатых и насадочных контактных устройств колонныхаппаратов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007. №1. — С. 9-10.

21. Зелъвенский Я.Д. Насадочные ректификационные колонны для глубокой очистки летучих веществ // Химическая промышленность. 1987. № 7. — С. 425 - 427.

22. Зелъвенский Я.Д., Райтман А.А., Тимашев А.П., Торопов Н.И. Определение гидравлических характеристик и ректифицирующей способности полимерной насадки для маломасштабных колонн // Химическая промышленность. 1970. № 8. - С. 50 - 52.

23. Ильиных А.А., Мемедляев З.Н., Кулов Н.Н. Массообмен в орошаемой насадке в режимах подвисания и эмульгирования // Теоретические основы химической технологии. 1989. - 23, № 5. - С. 569 - 574.

24. Иоффе H.JI. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1991. — 352 с.

25. Каган A.M., Юдина Л.А., Пушное А.С. Некоторые вопросы оценки эффективности насадочных массообменных устройств // Химическая промышленность. — 1997. № 11. С. 65 — 67.

26. Каган A.M., Юдина Л.А., Пушное А. С. Гидравлическое сопротивление и удельная поверхность нерегулярных насадок // Химическая промышленность. 2008. № 3. - С. 147 - 152.

27. Каган A.M., Юдина Л.А., Пушное А.С. Нерегулярная металлическая насадка ГИАП-НЗ и некоторые аспекты ее промышленного использования // Химическая промышленность. 2001. № 5. - С. 43 - 46.

28. Каган A.M., Юдина Л.А., Пушное А. С. О повышении предельно допустимых нагрузок при работе массообменных аппаратов снасадочными устройствами // Химическая промышленность. 2001. № 4'. — С. 46-48.

29. Каган A.M., Пушное А.С., Юдина Л.А., Чиж КВ. Совершенствование конструкций нерегулярных металлических насадок // Химическая промышленность. 2007. № 8. - С. 48 - 52.

30. Каган A.M., Пальмов А.А., Гелъперин И.И. Нерегулярные металлические насадки для тепломассообменных процессов // Обзорн. информ. М.: НИИТЭХим, 1985. 48 с.

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

32. Каган A.M., Пушное А.С., Рябушенко А.С. Насадочные контактные устройства //Химическая технология. 2007. № 5. - С. 232 - 240.

33. Каган A.M. Пушное А.С., Рябушенко А.С. Сравнение эффективности промышленных насадок для испарительного охлаждения» оборотной воды в градирнях // Химическая промышленность сегодня. — 2007. №4. — С. 4448.

34. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Госхимиздат, 1960. 832 с.

35. Кафарое В.В. Основы массопередачи. Системы газ-жидкость, пар-жидкость, жидкость-жидкость. М.: Высшая школа, 1962. - 656 с.

36. Кафарое В. В. Перспективы развития химической технологии. Вестник АН СССР. 1988. - №1. - С. 70 - 74.

37. Кафарое В.В., Бляхман Л.И., Планоеский А.Н. Явление скачкообразного увеличения тепло и массообмена между газовой и жидкой фазами ваппаратах с насадкой // Теоретические основы химической технологии. — 1976. 10, №3.- С. 331 -339.

38. Китаин Ю.В., Филин В.Я. Насадки массообменных колонн для систем газ-жидкость // Обзорная информация. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М.: 1980. -50 с.

39. Колее Н., Винклер К, Даракчиее Р.,Брош 3. Создание эффективных насадок для колонных аппаратов на основе теории массообменных процессов // Химическая промышленность. 1986. - №8. - С. 41 — 45.

40. Колътгоф И.М., Сендел Е.Б. Количественный анализ. М.: Госхимиздат, 1948.-824 с.

41. Комороеич Т., Магера Я., Баранов Д.А., Беренгартен М.Г. Высокоэффективные кольцево-структурные насадки // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2001. №8. — С. 8 — 12.

42. Лаптев А.Г. Модели пограничного слоя и расчет тепломассообменных процессов. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2007. - 500 с.

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

44. Лаптев А.Г., Фарахов М.И. Модель сепарации аэрозолей в аппаратах с насадочными элементами // Химическая промышленность. 2008. № 3. -С. 156- 162.

45. Лаптев А.Г., Данилов В.А., Фарахов М.И., Шигапов И.М., Кудряшов В.Н., Мухитов И.Х., Фафанов Г.П., Файзраманов Н.Н. Повышение эффективности узла щелочной очистки пирогаза в производстве этилена // Химическая промышленность. — 2001. № 10. — С. 24 — 33.

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

47. Мемедляев З.Н., Кулое Н.Н., Ильиных А.А., Москалик В.М. Массоотдача в орошаемой насадке в режимах подвисания и инверсии фаз //Теоретические основы химической промышленности. — 1994. — 28, №5. -С. 483-489.

48. Олевский В.М., Ручииский В.Р., Кашников A.M., Чернышев В.И. Пленочная тепло- и массообменная аппаратура (Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии). — М.: Химия, 1988. 240 с.

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

50. Патент № DE 449935, В 01 D, 1/03, 1927.

51. Патент №DE 1051814, В 01 D, 1/03, 1957.

52. Патент № DE 1271675, В 01 D, 1/03, 1968.

53. Патент № FR 595494, В 01 D, 5/05, 1925.

54. Патент №FR 731857, В 01 D, 5/05, 1932.

55. Патент № JP 11090218, В 01 J, 19/30, 1997.

56. Патент № RU 20227504, В 01 J, 19/30, 1995.

57. Патент № RU 2218208, В 01 J, 19/30,2003.

58. Патент № RU 2230607 В 01 J, 19/30, 2004.

59. Патент № RU 2232631, В 01 J, 19/30,2004.

60. Патент № RU 2290992, В 01 J, 19/30, 2006.

61. Патент № SU 912242, В 01 D, 53/20, 1982.

62. Патент № SU 1011207, В 01 D, 53/20, 1983.

63. Патент № SU 1150008, В 01 D, 53/20, 1985.

64. Патент № RU 2280492, В 01 D, 47/14, 2005.

65. Патент № SU 1274750, В 01 D, 53/20, 1986.

66. Патент № SU 1304863, В 01 D, 53/20, 1987.

67. Патент № SU 1690809, В 01 D, 53/20, 1991.

68. Патент № UA 62080, В 01 J, 3/30, 2003.

69. Патент № SU 6316383, В 01 J, 21/08, 2001.

70. Пери Дж. Справочник инженера химика. Т. 1. Пер. с англ. под ред. Н.М. Жаворонкова, П.Г. Романкова - JL: Химия, 1969. — 367 с.

71. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической технологии, М.: Химия, 1972. — 493 с.

72. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Госхимиздат, 1955. - 580 с.

73. Проспект фирмы Zehua. You'll Benefit from Zehua Technology. 2008. - 12P

74. Проспект фирмы ООО «Промкерам Фарфор». Производство технической керамики. Кислотоупорные изделия. - 2008. — 24 с.

75. Проспект фирмы Norton. Chemical process Products. Ceramic Tower Packing. -2008. -4 p.

76. Проспект фирмы Raschig GmbH. Fullkorper Kolonneneinbauten. 2008. - 18 P

77. Проспект фирмы Koch Glitsch. Intalox. Packed tower systems. — 2008. — 230 p.

78. Прейскурант № 23-03. Оптовые цены на оборудование химическое. Часть 2 Нефтехимическая аппаратура. М.: Прейскурантиздат, 1981.

79. Повтарев И.А., Блиничев В.Н., Чагин О.В., Кравчик Я. Влияние типа контактного устройства колонного оборудования на гидравлическое сопротивление насадочного слоя // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2008. № 3. - С. 12 - 13.

80. Пушное А. Сакалаускас А. Аэродинамика керамических регулярных насадок для тепломассообменных процессов в аппаратах защиты окружающей среды // Jurnal of environmental engineering and landscape management. 2008. № 16(1). - C. 30 - 37.

81. Пушное А., Беренгартен M., Шустиков А. Влияние геометрии каналов , регулярной насадки на гидродинамику // Silumos energetika ir technologius —Koyunas, 2007. С. 203-208I

82. Рамм В.М. Абсорбционные процессы в химической промышленности. — М.: Госхимиздат, 1951. 352 с.

83. 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.

84. Розен A.M., Костанян А.Е. К вопросу о масштабном переходе в химической технологии // Теоретические основы химической технологии.- 2002. 36, № 4. - С. 339 - 346.

85. Розен A.M., Мартюшин А.И., Олевский В.М. Масштабный переход в химической технологии: Разработка промышленных аппаратов методом гидродинамического моделирования / Под. ред. A.M. Розена. М.: Химия, 1980.-320 с.

86. Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И1, Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ООО «Недра Бизнесцентр», 2000. — 677 с.

87. Сосна М.Х., Алейнов Д.П. Модернизация азотной промышленности -требования времени // Химическая промышленность. — 2001. № 5. С. 7- 9.

88. Справочник сернокислотчика. Коллектив авторов, под ред. Малина К.М. Изд. 2-е, доп. и перераб. М.: Химия, 1971. - 744 с.

89. Сусленников В.М., Кисилева Е.К. Руководство по приготовлению титрованных растворов. Изд. 6-е, перераб. - Ленинград.: Химия, 1978. -184 с.

90. Тепломассообменное оборудование 88: Тез. докл. Всесоюзное совещание. -М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988. 156 с.

91. Техническое обозрение фирмы "Зульцер". Спец. изд. Нефть и газ. — 2008. 30 с.

92. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета технологического и природоохранного оборудования. Справочник. Т.2. — Калуга. Изд-во Н. Бочкаревой. 2001. 988 с.

93. Тимофеев А.А. Бадертдинов Р.Н., Подрядов О.В. Исследование газосодержания и ее влияние на эффективность работы насадочных колонн // Химическая промышленность сегодня. — 2005. №8. — С. 14-18.

94. Тимофеев А.А. Бадертдинов Р.Н., Холимое В.И., Фаткуллин Р.Н. Влияние конструкции насадок на эффективность работы колонных аппаратов // Химическая промышленность сегодня. — 2005. № 11. С. 48 — 51.

95. Тычинин В.Н., Толстых В.П., Вертузаев Е.Д. Исследование влияния режима работы на эффективность насадочных ректификационных колонн // Теоретические основы химической технологии. 1973. — 7. №56. — С. 916 -918.

96. Миллс К. Дж. Решение некоторых проблем при переработке нефти с помощью керамических технологий // Химическая техника. — 2004. № 10. — С. 40—43.

97. Тютюнников А.Б. и др. Основы расчета и конструирования массообменных колонн: Учеб. пособие / А.Б. Тютюнников, JI.JI. Товажнянский, А.П. Готлинская К.: Высшая школа, 1989. — 223 с.

98. 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. 2004. № 5. — С. 236 -241.

99. Хоблер Т. Массопередача и абсорбция. Пер. с англ. Л.: Химия, 1964. — 480 с.

100. Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача. Пер. с англ. М.: Химия, 1982.-696 с.

101. Engel V. Fluid dynamik in Packungscolonnen fur Gas / Flussig Sisteme // Chemie - Ingenieur - Technik. - 2000. 72, № 7. p. 700 - 703.

102. Gualito J.J., Cerino F.J., Cardenas J.C., Rocha J.A. И Design method for distillation columns filled with metallic, ceramic, or plastic structured packings // Ind. Eng. Chem. Res. 1997. Vol. 36. - P. 1747 - 1757.

103. Jaiswal A.K., Sundararajan Т., Chhabra R.P. Pressure drop for the flow of dilatant fluids trough a fixed bed of spherical particles // Can. J. Chem. Eng. -1994. Vol. 72 (2). - P. 352 - 353.

104. Linek V., Sincule J., Brekke K. A critical evaluation of the use of absorption mass transfer data for the design of distillation colums // Trans I ChemE. — 1995. Vol. 73. P. 398-405.

105. Piche S., Larachi F., Grandjen B. Improved liquid hold up correlation for randomly packed towers // Chem. Eng. Res. and Des. A. - 2001. Vol. 79, №1. -P. 71-80.

106. Pushnov A.S., Kagan A.M., Berengarten M.G., Ryabushenco A.S., Stremyakov A. V. Regular packing for heat and mass exchange processes by the direct contact of phases // Engineering mechanics. 2008. Vol. 15(1). - P. 13-17.