автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Закономерности двухфазных радиальных потоков в насадках центробежных экстракторов

правах рукописи

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДВУХФАЗНЫХ РАДИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ В НАСАДКАХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭКСТРАКТОРОВ

05 17 08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань 2007

003069621

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшег профессионального образования «Казанский государственный технологически!

университет»

Научный руководитель

- доктор технических наук, профессор Поникаров Сергей Иванович

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор Зинатуллин Назиф Хатмуллович

- доктор технических наук, профессор Азимов Юсуф Исмагилович

Ведущая организация

- ФГУП "Научно-исследовательский конструкторский институт монтажно технологии" ("НИКИМТ") г. Москва

Защита диссертации состоится 18 мая 2007года в 1400 часов на заседа нии диссертационного совета Д 212 080 06 при ГОУ ВПО КГТУ (Казанский го сударственный технологический университет) по адресу 420015 г Казань у К Маркса , 68 (зал заседаний Ученого советг./А-ЗЗО)

С диссертаций можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Каза ского государственного технологического университета

Электронный вариант автореферата размещен на сайте Казанского госуда ственного технологического университета (www kstu ru)

Автореферат разослан 18 апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета Доктор технических наук, про4

Поникаров С И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Во многих отраслях промышленного производства широко используются аппараты центробежного типа, как один из способов интенсификации массо - и теплообменньих процессов Центробежные аппараты незаменимы, когда необходимо осуществить высокоинтенсивный процесс контактирования фаз в кратчайшее время

Однако им присущи недостатки - изменение интенсивности массообмена по направлению радиуса и относительно малые центробежные силы в центральной части насадочных у стройств, расположенных у оси ротора, что ограничивают как производительность, так и массообменные характеристики аппаратов

Расширение диапазона использования центробежных экстракторов разработчиками и исследователями осуществлялось путем увеличения диаметра ротора и совершенствования насадочных устройств Это приводило к усложнению конструкций аппаратов и ухудшению, в итоге, экономических показателей

Появление множества конструкций аппаратов, разработанных для индивидуальных задач, повлекло за собой появление многочисленных частных расчетных зависимостей, применимых только для исследуемого диапазона физико-химических параметров и конструкции аппарата

Следовательно, актуально провести дальнейшие работы по совершенствованию конструкций центробежных экс гракторов, теоретические и экспериментальные исследования влияния конструктивных элементов аппаратов на рациональную структуру внутрироторных радиальных потоков контактирующихся жидких фаз, с целью повышения эффективности экстракторов, улучшения конструктивных и технологических параметров массообменных процессов

Цель работы. Целью работы являются теоретические и экспериментальные исследования по определению значимости влияющих параметров массообменных процессов л- гидродинамических условий движения двухфазных радиальных потоков

Непоср'- ииенные задачи исследования включали

• исследогание основных закономерностей движения двухфазных радиальных потоков,

• выявление влияющих характеристик элементов конструкций центробежных экстракторов на параметры структур двухфазных потоков в контактной зоне ротора,

• анализ и обобщение результатов экспериментального исследования различных авторов и собственных экспериментальных данных, получение обобщенных расчетных зависимостей,

• разработка методического подхода К профилированию контактной зоны ротора в радиальном направлении и выдача рекомендаций по определению рациональной структуры двухфазных потоков в центробежных экстракторах безнапорного типа

Научная новизна.

Получена унифицированная расчетная зависимость по определению профил контактной зоны ротора для создания условий рациональной структуры внутри роторных потоков двухфазных систем. Проведены экспериментальные исследо вания по измерению проскальзывания жидкости, производительности и по опре делению диаметра капель Получены обобщенные расчетные зависимости по оп ределению конструктивных элементов насадочных устройств, разработана мате матическая модель поля скоростей потоков в межтарелочном пространстве профилированном роторе, разработана методика расчета центробежных экстрак торов с профилированными и секционированными насадками

Практическая значимость работы.

Получены расчетные зависимости, предложен инженерный метода расчет конструкций центробежных экстракторов дифференциально - контактного типа профилированной и секционированной насадками, позволяющие выбрать рацио нальные технологические и конструктивные параметры аппаратов Предложен разработанные унифицированные конструкции центробежных аппаратов, защи ¡ценные патентами Р<'> Результаты диссертационной работы были использован ООО «Химпроект» при проектировании передвижных аналитических лаборато рий

На защиту выноснтся:

— теоретические и экспериментальные исследования по определению значи мости влияющих параметров массообменных процессов и гидродинамически условий движения двухфазных радиальных потоков,

— унифицированные функциональные зависимости, используемые в предла гаемой методике расчета центробежных экстракторов,

— способ повышения эффективности аппаратов путем организации рацио нальной структуры радиальных потоков, филирования контактной зоны рото ра, секционирования насадочных устройст придания кольцевым секциям ин дивидуального привода, ■

— ряд конструкций аппаратов с профилированным ротором и их сравнител ная оценка с существующими конструкциями

Степень достоверности полученных результатов.

Достоверность и обоснованность полученных результатов диссертации по тверждается использованием общепринятых подходов к созданию математич ской модели двухфазного потока в межтарелочном пространстве центробежног аппарата и сравнением результатов исследований автора с данными, взятыми и литературных источников

Апробация работы.

Основные научные положения и результаты работы докладывались и обсу> дались на научно-технической конференции «Дни науки» механических факул

4

тетов КХТИ в 1985 г, X конференции по экстракции в 1994 г, международной конференции «Пища Экология Человек» в 1995 г,VIII Международной конференции молодых ученых «Синтез, исследование свойств и переработка высокомолекулярных соединений» 1996 г, на III международной конференции «ЭОС-2005» 2005 г

Публикации По теме диссертации опубликовано 17 научных статей и докладов в периодических научных изданиях и трудах конференций, в том числе получены 1 авторское свидетельство и 3 патента

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 135 наименований и приложения Содержание работы изложено на 180 страницах машинописного текста, включая 48 рисунков и 2 таблицы

Автор выражает благодарность доктору технических наук, профессору Пони-карову И И за ценные советы и рекомендации в процессе выполнения диссертационной работы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, ее научная и практическая значимость, сформированы цели и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены наиболее известные способы интенсификации массообменных процессов за счет подвода внешней энергии как к самому аппарату (рис 1), так и к насадочным элементам (рис 2) Однако, наиболее технологическим и надежным способом интенсификации считается использование центробежного поля Соответственно, был проведен анализ литературных и экспериментальных данных по зависимости структуры радиальных потоков и массообменных параметров, геометрических и гидравлических характеристик элементов на-садочных устройств в различных конструкциях центробежных экстракторов без-Hanopi гг.- типа Для этого конструкции центробежных экстракторов дифферсь циалььо-лонтактного типа представлены в виде совокупности последовательно проходя!Дих отдельных процессов по направлению радиуса ротора на соответствующих контактных элементах и насадочных устройств (рис 3)

Анализ экспериментальных и литературных данных по движению потоков в насадочном пространстве показал, что в случае, когда легкая фаза движется от периферии к центру, а тяжелая - от центра к периферии в плоскоцилиндрическом роторе имеет место неравномерность загрузки по направлению радиуса и в расчетные зависимости по определению основных влияющих параметров на эффективность массообмена входит изменяемый параметр — радиус ротора В результате теоретического исследования двухфазных потоков в центробежных экстракторах, выявлены характерные закономерности взаимодействия двухфазных потоков в различных насадочных устройствах Выявлена основная задача по совершенствованию структуры радиальных внутрироторных потоков уменьшение влияния геометрического параметра — радиуса на значения влияющих параметров экстракции и создание постоянства гидродинамических условий по направлению ра-

5

диуса И, соответственно, получить оптимальный размер капель, устойчивый п всей длине контактной зоны аппарата, что предопределяет возможность получе ния условий для постоянства скорости дисперсной фазы и удерживающей способ ности в радиальном направлении

Определено, что существует ряд способов повышения эффективности экс тракторов, в основном, за счет усложнения насадочных устройств, установко дополнительных элементов Имеются отдельные попытки профилирования рото ра в зависимости от значения радиуса или, например, за счет изменения угла на клона волнообразной насадки, что в общем плане не решает всей совокупност проблем оптимизации и интенсификации процессов массообмена В соответстви с вышеизложенным, и было определено дальнейшее направление работ

Во второй главе изложено развитие метода повышения эффективност массообменных процессов в центробежных экстракторах с учетом оптимизаци влияющих гидравлических гидродинамических и массообменных параметро Структура двухфазных радиальных потоков обуславливается специфической ос бенностью движения потоков в плоскоцилиндрическом роторе при противоток обеих фаз, а именно

• изменение скоростей .-ния потока частиц и сплошной фазы по направл нию радиуса,

• изменение удерживающей способности и поверхности контакта фаз,

• зависимость определяющих параметров процесса от величины радиуса,

• изменение центробежных сил по направлению радиуса

Соответственно, дальнейшее исследование проводилось по определени общей совокупности оптимальных параметров, обеспечивающих режим движ ния радиальных потоков через элементы насадок в контактной зоне ротора, в з висимости от их конструктивных особенностей и, в целом, выявлению закон мерности профилирования ротора в радиальном направлении

Весь сложный поток был представлен в виде элементарных актов, осущест ляемых в элементах насадок центробежного ап;: а Учитывая, что структу потоков и эффективность массообмена в конечном чтоге зависят от формы и ге метрических размеров элементов насадок и их пространственного расположени в контактной зоне ротора, была поставлена задача выяснения их влияния на ги равлические, гидродинамические и массообменные характеристики

Получение оптимальных геометрических параметров элементов насадок рациональное их размещение обуславливает эффективность аппарата и задает з кономерность профилирования ротора

Форма плоскоцилиндрического ротора центробежного аппарата для рад! ально направленных потоков представляет собой с одной стороны расширя щийся насадок для потока, направленного от центра к периферии и, наоборо сужающийся насадок для потока, направленного от периферии к центру, то ест имеет разные гидравлические характеристики для потоков К тому же, наимен шее проходное сечение насадка приходится на наименьшие по величине центр бежные силы давления (у внутренних элементов насадок, находящихся ближе

оси вращения ротора) С учетом специфики радиальных потоков в центробежном экстракторе (рис 1), на основании уравнений Дарси - Вейсбаха и Бернулли определен характер изменения профиля контактной зоны ротора гидравлической составляющей эффективности процесса в виде згвисимости

Г V

1

к V, -к

где - tg2a- угол раствора контактной фазы ротора, и скорость легкой фазы на радиусе Ко и Уи- скорость истечения тяжелой жидкости на радиусе К0 Массообменная составляющая процесса экстракции предопределяет выравнива-

Рис. 1 Принципиальная схема экстрактора 7

ние интенсивности контакта на элементах насадки на внутреннем радиусе насадки с внешними элементами насадки Л, Данное условие может быть задано:

• сохранением скоростей фаз радиального потока равной скорости фаз на радиу се Л,,

• сохранением постоянства удерживающей способности ф

Анализ экспериментальных и литературных данных зависимостей интенсивност массообмена и эффективности аппарата позволил выявить значимость геометри ческих параметров на процесс экстракции в центробежном аппарате

Создание оптимальной структуры потоков определяется из конкретны требований к высокоэффективному проведению процесса экстракции необходи мого времени общего контакта и времени массопереноса в фазах, создание соот ветствующих условий турбулизации и рациональному количеству редиспергиро ванных жидкостей и контактных элементов насадок Данным условиям соответ ствует профилирование ротора в радиальном направлении с учетом оптимизаци массообменных характеристик

• профилирование ротора согласно условию постоянства радиальной скоро сти двухфазного потока,

• увеличение интенсивности взаимодействия потоков в центральных элемен тах (находящихся у оси) насадок.

Функциональная зависимость массообмена, исходя из размера капель дис персной фазы, удерживающей способности, коэффициента массоотдачи и п верхности контакта фаз, в итоге, является функцией геометрических размеров

радиуса М = ^^ Л&У (2)

Принимая во внимание, что наиболее общей оценкой является фактор эффе тивности аппарата, запишем функциональную зависимость в виде

' Р д-Р

Фо тс~ /2(др,Кф,а,У,,)~ с/ Д , и., со, </,,

(3)

Р* ; )

Учитывая, что при проектировании экстрактора физико-химические свойств обрабатываемых систем и их расходы задаются, габаритные размеры и числ оборотов ротора определяются из технологических и конструктивных соображ ний, тогда функциональная зависимость представим в виде

Фоте ~ фд ~ /(Я)С,С/С ~ /(/?М ~ /(*» ~ /(/?/,Г] (4

Таким образом, обобщая вышеприведенное, получаем, что для радиальны внутрироторных потоков в центробежных экстракторах безнапорного типа изм нение значения фактора эффективности зависит от радиуса нахождения насадо ных элементов, их количества (п) и закона изменения проходного сечения (выс

ты) насадочной зоны ротора, то есть А Фоте ~/5{Я1,п,НК:,Г) (5)

Отсюда сделан вывод, что в конечном итоге переменным влияющим пар метром также является проходное сечение насадки при использовании оптимал ных и рекомендуемых геометрических характеристик насадочных элементе

расположение и геометрия которых выполняется с учетом значимости вклада в массообмен режимов движения и многократное редиспергирование фаз Профилирование ротора в общем виде запишется в виде

ны, = ^нн Кн (6)

ИЛИ (7)

где ЯЛ и Н Ки - суммарная высота проходного сечения насадок (ротора) на радиусе Ян и Яг , X = 0,2 - 1,87 в зависимости от типа насадок , п — количество насадочных элементов (проходных сечений) на соответствующих радиусах

Кроме того, профилирование ротора в радиальном направлении предопределяет секционирование насадок в виде кольцевых или секторных пакетов в связи с изменением их количества в направлении оси вращения ротора, для создания условий выравнивания интенсивности взаимодействия фаз по направлению радиуса или придания кольцевым пакетам индивидуального привода с числами оборотов задаваемыми зависимостью Ян

= Л' — , где NК1 и Nп>< - числа оборотов секций на радиусах Яг и Ян

В третьей главе изложено развитие поэлементного метода определения рациональной структуры радиальных потоков в центробежных экстракторах безнапорного типа, подтвержденного экспериментальными исследованиями автора

Для описания двухфазных потоков в профилированном роторе центробежного экстрактора представлена система дифференциальных уравнений по оси X и Z (рис 3 3)

- Усу р.51п2«- - ±=о (8)

ду а цс 27Щ Ш

ду с! цк 2П К0 цк Я,

В дифференциальные уравнения движения фаз, записанных в проекции на ось Я, входят переменные значения 'Д £/г, \УС ,(р, Ох, Я, которые зависят в свою очередь от значения радиуса Поэтому представляется целесообразным для проверки работоспособности предложенной математической модели вместо переменных значений ввести их расчетные зависимости и разделить соответственно на постоянные и переменные величины, тогда, для режима движения жидкостей Яе > Яег получим

• средний размер капель дисперсной фазы считаем устойчивым по направлению радиуса в связи с одинаковой гидродинамической окружающей средой, тогда с1к = кх 0)~°76 для капельного режима истечения и физико- химических свойств обрабатываемых жидкостей,

• скорость капель дисперсной фазы ик = к2 О)04 Л018 (9)

л 0 яг 1 ия 1 1 1

У////УУУа

-а) 5)

а;

и.

Олтимальшй лрофи/и

.со $)

Рис. 2. Схема противотока жидкостей в контактной зоне центробежного аппарата

у

Рис. 3. Схема контактного элемента и радиальных потоков в роторе центробежного аппарата (рис 3 1-3 2) и элемент насадки во вращающихся координатах Я,У,Ъ (рис 3 3) 10

и с , 1

удерживающая способность <р = —— = л3 М8 -57- = солз/ = к4 (10)

иК К0 Л0 т

• скорость сплошной фазы принимаем расходной и рассчитываем по начальному радиусу контактной зоны ротора = ^^ ^ = <2с (11)

• проходное сечение канала /к =2яй, /г7 = ~ /(/?)'18 (12) Подставляя найденные значения в уравнения (8), получим систему дифференциальных уравнений, описывающую движение двухфазного потока в профилированном роторе Для численного интегрирования зададим физико-химические параметры обрабатываемых систем, принимаем закон изменения проходного сечения

по зависимости К ~ \

v"

для безнасадочного ротора, разбиваем весь диапа-

зон варьируемых параметров на дискретные величины и для решения приведем систему уравнений в более удобный вид

Э2Ж,

4У2 д2иК

?-+АЯа + ВЯ-СЯ" =0

- АЯ" + БЯ — ЕЯ" = 0 (13)

Ау

где А = 0,033 <р ¿°'28 й>и8 р)1Ъ Д/Лх-0 64 , в = - <р) а>г*ша

Мс

(1-уЦ ю РСМ п = 2 5т2а <Р а* Ре

<•>_ г>1 18 .. > .. >

2к Я^ рс ' ' 2яЯй ц

й =0,696 , Р,, = РЛ-гр)+рМ

ик )

\

0,62 /0,14 , ч0 38

^ = 0'092 РП» ^Л^ 1о,32 .0,36 , ^=0,881-^1

0 14

К0 п0 Ар а со ®

Тогда уравнения примут следующий вид

+ +ВЯ-СЯ~>п =0 +ОЯ-ЕЯ~ш = 0 П4ч

йуг Ыу

Для определения качественной физической картины в случае оптимального канала, считая его конусность незначительной и, линии тока скоростей в радиальном канале предполагаем параллельными и, соответственно, решение дифференциальных уравнений приведем для случая, когда режим движения двухфазного потока в канале осуществляется при значениях Х<5, Яе > 420 (Г1е>Кег)

После интегрирования окончательно получим расчетную формулу профиля ск ростей потоков в межтарелочном пространстве ротора

0,125(4/-И2) и ик(у)= 0,125(4/-И2) (1

Для получения графических значений сначала подсчитывались коэффициен уравнений для соответствующих варьируемых параметров.

Анализ расчетных данных подтверждает в целом литературные данные о ги родинамике двухфазных потоков Вычисления алгоритма показали, что систе устойчива относительно вариации константы в уравнениях Физическая картш эволюции полей скоростей по длине межтарелочного зазора может достаточно гиб изменяться в зависимости от численных значений основных параметров математич ской модели

Численное решение уравнения позволило определить характер распределен скоростей двухфазного потока в направлении оси вращения ротора (меридиональн распределение скоростей радиальных потоков) Окружная составляющая скорос двухфазного потока была определена на основе геометрического метода

1 т (б Мук

и уравнения Вейсбаха и Бернулли в виде ®ж — ®о ~ ш> л) (16

Ю щ> И

Для безнасадочного ротора и ротора с насадкой

(17

где О — расход потока, со0 - угловая скорость ротора, /р и /„- площадь с прикосновения потоков со стенками ротора и насадкой Коэффициент гидравл ческого сопротивления движению потоков определяется по зависимости, пол

М ( ^ V

ченной в виде Л0 = 0,66 - — — (18)

УРо) 0.1

Кроме того, экспериментальные данные показали, что скорость проскальз) вания двухфазного радиального п ' ">ка пренебрежимо мала (на 2 порядка меньи окружной скорости ротора) Для определения радиальной скорости потоков м используем дифференциальное уравнение, полученное (Цейтлин О А и Поник ров ИИ) для определения радиальной скорости капель дисперсной фазы, введя него дополнительную составляющую по гидравлическому сопротивлению дву фазного потока

V. -4^-= 1-—

сЖ { Рь

„,4-у,-^- К,2-О.ЗЗ^2*2 1ё(% (1-р) (19)

РМср А. бг

В результате решения дифференциального уравнения получена формула п определению радиальной скорости двухфазного потока в профилированном рот(

ре Ук (Л/2 -Л02)-2Лгг(Я„- Я0)-|м(Я„3-Л03) (20)

где АГ = 1.74

Р*) Рлп Рс

0 62

М = 4,105

Ар2

-ф\\-<р)

12 10 *

Рем Р,

где — рд, рс, рсм и Др - плотность дисперсной, сплошной, смеси и разность плотностей фаз, У - коэффициент лобового сопротивления движению капель, ст - межфазное натяжение

Глава 4 посвящена выводу расчетных зависимостей по определению основных влияющих параметров на эффективность массообмена в центробежных экстракторах с профилированным ротором Этим параметром является суммарная (по обеим фазам) пропускная способность (производительность) аппарата

& = 30,23 Ю"5&>0

2 925—

10 к

(21)

\Рем;

где ДГ1 — значение подпорного слоя дисперсной фазы

Зависимость может быть использована для однофазного и двухфазного режимов истечения потоков, что подтверждено экспериментальными данными Для определения гидравлических потерь при движении радиальных потоков предложена зависимость в виде

др„=0,зздр а2 л2 '-ю-

1В

где 0° =4,86 10"5£Ул

(22) (23)

\Рс,

На основании теории Колмогорова - Обухова для капель предложена расчетная формула по определению среднего размера капель с учетом равных гидродинамических условиях взаимодействия потоков в элементах насадок в контактной зоне ротора, создаваемых профилированием ротора

аь =1,95

Яс1

Г_

(24)

\ДрШ2113

Соответственно, при постоянстве удерживающей способности по направлению радиуса аппарата, выражение для определения удерживающей способности

3 г.+и. 1еЛ Р.

примет вид

9 О - <Р)

2 ян;иа

всЯГ

\

(25)

В главе 5 представлена методика подхода к определению основных конструктивных параметров рациональной структуры потоков для различных насадочных устройств центробежных экстракторов с профилированным ротором и секционированной насадкой Сущность методологического подхода к созданию рациональной структуры радиальных потоков в центробежных экстракторах заключается

- в определении показателя степени в уравнении (6), определяющей закономерность изменения профиля проходного сечения контактной зоны для конкретной насадки,

- геометрические размеры, форму и расположение элементов насадки в ко тактной зоне ротора используем оптимальные или рекомендуемые различными авторами для конкретных видов насадок,

- эффективность аппарата задается совокупностью требований по оптимизащ гидравлических, гидродинамических, геометрических и массообменных соста ляющих экстракционного процесса в аппарате

В том числе определяется

- геометрическая составляющая профиля ротора - условие "цилиндричност насадочной зоны, то есть постоянство проходного сечения в радиальном направл нии fRo = fRi= fR2 — const,

- гидравлическая и гидродинамическая составляющие, то есть условие постоя ства скорости двухфазного потока Ццк, - AVcR, = const,

- массообменная составляющая определится по функциональной зависимости формулы по определению удерживающей способности (pR0= фщ= (pR, = const,

- обрабатываемые системы и производительность аппарата задается из технол гических соображений и суммарный расход на одно проходное сечение рассчит вается по формуле (19)

Сравнительная оценка предлагаемых нами конструкций насадок по фактору эффективности по сравнению прототипами показаны в таблице 1

По результатам проведенных исследований автором с учетом имеющихся литературе рекомендуемых и оптимальных характеристик насадочных устройс предложена методика расчета конструктивных и технологических параметр центробежных экстракторов безнапорного типа

Таблица 1

ЧТС Производительность Qp м3/час Оэтс Ф отс

Тип насадки аналог профиль

Ротор безнасадочный 0 91 0,129 3,18 405,7 789

Насадка с концентрическими цилиндрами '7 0,06 0,675 889 1575

Насадка с эксцентричными цилиндрами 1 . 0,113 0,848 1332,5 2141

Иксобразная насадка 1,85 0,236 0,575 32038,5 36340

Волнообразная насадка 1,93 0,175 0,088 19886 25419

Основные результаты и выводы

1 Разработан метод повышения эффективности аппаратов путем организац рациональной структуры радиальных потоков, профилирования контактной зо! ротора, секционирования насадочных устройств и придания кольцевым секци индивидуального привода

2 Проведены аналитические и экспериментальные исследования и получе функциональная зависимость, определяющая для различных насадочных у ройств оптимальную структуру радиальных потоков по следующим параметрам

• повышение пропускной способности центральных элементов насадок,

сохранение постоянства удерживающей способности в радиальном направлении, получение постоянных размеров капель дисперсной фазы по радиусу, создание условий для увеличения интенсивности взаимодействия контактирующих фаз на внутренних элементах насадочных устройств уменьшение гидравлических сопротивления движению двухфазных потоков

3 Проведены аналитические исследования потоков и основных влияющих параметров на процесс экстракции и получены математическая модель движения двухфазного потока в профилированном роторе и зависимости по определению аксиальной и радиального распределения скоростей радиальных потоков на основе частных решений дифференциальных уравнений Навье - Стокса

4 С помощью манометрического метода проведены экспериментальные исследования и получены формулы по определению окружной составляющей скоростей потока (скорости проскальзывания) как для полого ротора, так и для заполненного насадкой По результатам обработки экспериментальных данных получены зависимости по определению производительности аппарата одно- двухфазного истечения из элементов насадочных устройств, коэффициентов гидравлического сопротивления и значения величины гидравлических потерь при движении потоков в контактной зоне центробежного экстрактора

5 Экспериментальные данные по диспергированию жидкостей в центробежном аппарате показали, что размер капель не зависит от значения радиуса, а зависит только от гидродинамической обстановки создаваемой элементами насадок По результатам обработки экспериментальных данных получены выражения для определения среднего размера капель и удерживающей способности

6 На примере наиболее известных конструкций центробежных экстракторов (с волнообразной и иксообразной насадками, коаксиальными и эксцентричными цилиндрами) предложен способ повышения эффективности аппаратов за счет профилирования ротора и секционирования насадок, а так же представлены конструкции разработанных аппаратов Сравнительная оценка аналогов и аппаратов с профилированным р'отсром по фактору эффективности показала значительное повышение эффективности до 70 процентов и производительности в 1,5-2 раза

7 По результатам исследований представлена методика расчета центробежных экстракторов безнапорного типа

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1 Гришин Д Н , Гасилов В С, Поникаров С И, Исследование массопередачи в центробежном экстракторе, работающем в нестационарном режиме / Деп В ОНИИТЭ, Хим г Черкасск, № 3 17 хп91

2 Гришин Д Н , Гасилов В С , Поникаров С И Массообмен в нестационарно вращающемся роторе центробежного экстрактора / Деп ВИНИТИ, г Москва № 1686-В 94

3 Гришин Д Н , Гасилов В С , Поникаров С И Массоперенос во встречных течениях, и его место в общей модели центробежного экстрактора / Всес X конференция по экстракции Тез докл г Уфа 1994 г - С 254

4 Гришин Д Н , Гришин Н С Исследование радиальных потоков в центр бежных экстракторах - В кн X конференция по экстракции Тез докл Го энергоиздатМ ,1994 г - с 253

5 Гришин Д Н , Поникаров С И Интенсификация массопереноса при н стационарном вращении ротора центробежного экстрактора / между наро ная конференция « Пища Экология Человек» М 1995 г

6 Гришин Д Н , Поникаров С И Математическая модель массопереноса центробежном экстракторе с изменяющимся числом оборотов в кн X ко ференции по экстракции Тез докл М 1994 г-с 254

7 Гришин Д Н ,Поникаров С И Методика исследования массопереноса слоях Экмана / VIII международная конференция молодых ученых Каза! Тез докл 1996 г

8 Гришин Д Н , Поникаров С И Массоперенос в пленочной зоне центробе ного экстрактора, вращающегося во времени угловой скоростью /ТОХТ, 34, №1,2000 г

9 Гришин Д Н , Гасилов В С, Поникаров С И Влияние двухслойности развитие течения вблизи вращающейся плоскости при разгоне / Изв / СОТР, МЖГ №3 ,1997 г

Гришин Д Н , Гасилов В С, Поникаров С И Effect of the presence of i\ layers in the on the evolution of an accelerating flow near a rotating plan« Fluid Dynamics 1997r,V32 №3

10 Гришин Д H , Поникаров С И Методика исследования массопереноса пленках при изменяющейся во времени толщине /Деп ВИНИТИ г Моек №1266-В97

11 Гришин Д Н , Поникаров С И Массоперенос в пленочной зоне центробе ного экстрактора, вращающегося с изменяющейся во времени угловой ci роста /ТОХТ 2000 г, т 34 №1

12 Гришин ДН , Гриши*" НС Автоматизация процессов экстракции и кс центрирования III меу • > яродная конференция «Экстракция органическ соединений», Каталог " пда г Воронеж 2005 -с 113

13 Гришин Д Н , Гришин L. Исследование влияния конструкций насадок расчетные зависимости для центробежных экстракторов /III международ! конференция «Экстракция органических соединений» Каталог доклада Воронеж, 2005-с 135

14 Гришин Д Н , Миронов А А , Гришин С Н Экстрактор - сепаратор / пате РФ № 227 5225 , ВОЮ 11/04 от 27 04 2006 г

15 Гришин Д Н , Гришин Н С Способ проведения массо - теплообменн процессов в центробежных экстракторах / Патент РФ № RU 2295377 В01Д 11/04 20 03 2007

16 Гришин Д Н , Трофанчук В М , Поникаров С И Роторно - кольцевой э трактор /Решение о выдаче патента на изобретение от 02 04 07 г Ф ФИПС по заявке № 2006105274/15(005702) от 20 02 06 г

17 Центрифуга А С СССР № 319686 1990 г Гришин Д Н , Поникаров И И ДР

Введение.

Глава 1. Исследование структуры радиальных потоков и анализ гидродинамических и массообменных закономерностей в центробежных экстракторах.

1.1. Гидродинамика распылительных устройств и диспергаторов.

1.2. Истечение жидких фаз в элементах насадочных устройств.

1.3. Массобмен и процессы диспергирования в насадках центробежных аппаратов

1.4. Выводы.

Глава 2. Аналитическое исследование по оптимизации структуры потоков в центробежных экстракционных аппаратах.

2.1. Исследование гидродинамических параметров насадочных устройств центробежных аппаратов.

2.2. Поэлементный анализ массообменных процессов в центробежных экстракто

2.3. Оценка влияющих параметров массообмена по фактору эффективности.

2.4. Выводы.

Глава 3. Закономерности движения жидкостей в центробежном экстракторе с профилированным ротором.

3.1. Аналитическое исследование распределения скоростей потоков в центробежных аппаратах с профилированным ротором.

3.2. Экспериментальное исследование окружной скорости радиальных потоков.

3.2.1. Описание экспериментальной установки.

3.2.2. Методика и результаты экспериментального исследования окружной скорости радиальных потоков.

3.3. Радиальная скорость дисперсной фазы в центробежном экстракторе.

3.4. Выводы.

Глава 4. Вывод расчётных зависимостей по определению основных параметров центробежных экстракторов с профилированным ротором.

4.1. Производительность центробежных экстракторов дифференциально - контактного типа.

4.2. Вывод функциональной зависимости среднего размера капель.

4.3. Поверхность контакта фаз в аппарате с профилированной контактной зоной.

4.4. Выводы.

Глава 5. Метод определения профиля , расчет контактной зоны ротора - насадок центробежных экстракторов.

5.1. Центробежный экстрактор с насадкой из волнообразных дисков.

5.2. Центробежный экстрактор с иксообразными коническими кольцами.

5.3. Насадка из цилиндрических пластин и перфорированных цилиндров.

5.4. Сравнительная оценка по эффективности центробежных экстракторов.

5.5. Расчет и выбор конструктивных параметров насадок центробежных экстракторов.

5.6. Выводы.

В настоящее время существует многочисленный класс центробежной аппаратуры, который широко используются в технологических процессах в различных отраслях промышленности. Широкие научные исследования были проведены на кафедре МАХП КХТИ им. С.М. Кирова под руководством профессора И.И. По-никарова по разработке новых конструкций центробежных экстракторов. В результате появились десятки новых центробежных экстракторов, которые, несомненно, обладают рядом преимуществ по сравнению с существующими аппаратами.

Как правило, разработчики ставили задачу по созданию новых конструкций насадочных устройств или по совершенствованию для получения индивидуальных массообменных характеристик. Полученные расчетные зависимости отличаются по форме у каждого автора. Это было связано с тем, что основная масса исследователей являлась аспирантами или соискателями диссертаций, целью которых была проведение исследований по гидродинамике и массообмену с целью выявления индивидуальных особенностей насадочных устройств.

В итоге, в настоящее время мы имеем множество эмпирических зависимостей по расчету гидродинамических и массообменных параметров применительно, как правило, к исследуемому образцу аппарата, поэтому при изменении конструкции насадки появляется необходимость в дополнительной экспериментальной проверке модельного образца аппарата.

Многообразие существующих насадочных устройств центробежных экстракторов затрудняет их использование в промышленности. Поэтому актуальным является решение указанных проблем и проведение исследования по выявлению и обобщению устройств, принципа оптимизации структуры внутрироторных радиальных потоков, с целью повышения эффективности аппаратов и улучшения их технологических и конструктивных параметров.

Решению данной проблемы и посвящена настоящая работа. Объектами исследования взяты базовые образцы разнообразных конструкций безнапорных центробежных экстракторов дифференциального контактного типа. Весь процесс экстракции в аппарате исследовался по отдельным этапам процесса с целью выявления значимых параметров на процесс массообмена и, следовательно, эффективность экстрактора, а также характерные особенности влияния элементов конструкций насадочных устройств на структуру и гидравлическое сопротивление радиальных потоков.

Все вышеизложенное определило изучение следующих вопросов, связанных с повышением эффективности центробежных экстракторов:

1) Поэлементный анализ литературных данных влияющих параметров на структуру радиальных потоков и на эффективность экстрактора;

2) Получение расчетных зависимостей для определения профиля контактной зоны ротора по направлению радиуса и изменение высоты проходного сечения;

3) Разработка математической модели скоростей радиальных потоков в центробежных экстракторах с профилированным ротором;

4) Вывод основных расчетных зависимостей и разработка методики расчета дифференциально-контактных центробежных экстракторов безнапорного типа;

5) Выявление общих принципов анализа и расчета оптимальной структуры радиальных потоков.

5.7. ВЫВОДЫ

Результаты проведенных расчетов (табл. 2) показала повышение эффективности работы насадок (без насадочного ротора, коаксиальные цилиндры, икс- и волнообразные насадки) не менее 22%, снижения веса ротора и ввергай электропривода свыше 30% и повышения производительности аппарата в 1,5-2 раза, кроме того, профилирование ротора позволяет производить секционирование, например, иксо-волнообразных насадок, что значительно улучшает технологические характеристики аппаратов и упрощает их технологический расчет.

На основе проведенных исследований были созданы ряд наиболее эффективных конструкций аппаратов центробежного типа с оптимальной формой насадок. Сравнение оптимизированных конструкций центробежных аппаратов с существующими прототипами показано увеличение эффективности их в пределах до 70% и производительности в 1,5-2 раза. Проведенные работы по оптимизации конструкций аппаратов позволили создать малогабаритные насадки, значительно упростить технологические и конструктивные характеристики центробежных экстракторов и унифицировать использование насадочных устройств для более широкого диапазона варьируемых параметров процессов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все многообразие конструкции аппаратуры с использованием центробежного поля классифицировано в виде замкнутой системы аппаратов и насадочных устройств. Поэлементный анализ процессов позволил определить условия повышения эффективности центробежных аппаратов и исключение неравномерности работы насадочных устройств в радиальном направлении. Соответственно, способ интенсификации центробежного аппарата - оптимизация контактной зоны ротора путем профилирования высоты насадки из условия цилиндрического насадка в центробежном поле, определяет условия сохранения постоянства относительной скорости фаз, придания контактным элементам индивидуальной угловой скорости в направлении радиуса, что создает одинаковые гидродинамические условия на контактных элементах по направлению радиуса ротора и условия сохранения размера капель в объеме насадки, постоянство удерживающей способности.

Предложено определение удерживающей способности по наиболее общей зависимости Торнтона - Пратта для оптимального профиля насадки центробежного аппарата. Определено, что оптимизация контактной зоны аппарата обуславливает исключение влияние радиуса аппарата на размеры капель, удерживающей способности и коэффициента массообмена и позволяет производить расчет по одному контактному элементу. В результате обработки экспериментальных данных получено, что влияние величины слоя дисперсной фазы перед кольцевой щелью истечения фаз зависит от расхода обеих фаз, что в свою очередь, позволяет производить расчет гидропотерь при прохождении двухфазной системы через контактную зону через суммарную нагрузку по значению этого слоя, а режим движения двухфазной системы определять числом Рейндольса граничным для указанной смеси. На основе дифференциальных уравнений Навье - Стокса получена модель процесса и создана методика расчета основных характеристик центробежных аппаратов и по определению оптимальных размеров насадочных элементов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по оптимизации процесса реализованы в ряде центробежных аппаратов для экстракции в системах жидкость-жидкость.

Условные обозначения р - р

Аг - критерий Архимеда Ач = ——-;

Рс йк -средний диаметр капли, м; о - диаметр отверстия или сопла, мм.

1П 0 - поверхностно-объемный диаметр капли, мм.

Фотс -фактор эффективности;

-проходное сечение насадки на начальном радиусе насадки м2; к -площадь соприкосновения жидкостного подпорного слоя со стенками насадки; - проходное сечение насадки на радиусе Япм2; р -№2

-критерий Фруда = Ис < ;

Дрсо Яа3

Ук.з. - объем контактной зоны, м3. Ь - высота проходного отверстия насадки, м; и Л, - высота проходного сечения насадки на начальном Я0 и на рассматриваемом ^радиусе, м; д -объемный расход дисперсной фазы @с -объемный расход сплошной фазы, л<3/сек;

Q0- объемный расход в момент образования подпорного слоя, мъ1сек; <2е- суммарный расход обеих фаз, мъ1сек; (2п предельная производительность, л*3/сек; Яе -радиус истечения, м;

Яе - критерий Рейнольдса Яе = ;

Мс

Уе -критерий Вебера = ^рсо R ; а к-й

Ш -критерий Нуссольта, Ии = ; р - количество каналов; а - угол наклона конических элементов насадок, град;

АЛ - подпорный кольцевой слой мягкой фазы перед отверстием истечения, м;

Ар -разность плотностей контактных фаз, кг/ мг;

Рс»Рд"Плотность сплошной и дисперсной фаз кг/ л/3; р^-плотность смеси кг/ л/3;

- коэффициент истечения; лс,/лд,/лсм-вязкость сплошной дисперсных фаз и смеси, нсек/м2; т] -коэффициент полезного действия;

-удерживающая способность; (ой -угловая скорость ротора сек'}; <°ж~ угловая скорость жидкости секх; сопр -угловая скорость проскальзывания жидкости относительно ротора сек'1;

Индексы д - дисперсная к.ф.- контакт фаз о.т.с. - объем эквивалентной контакта с - сплошная е - суммарная

1- рассматриваемый радиус ротора о- начальный ( около оси вращения) радиус насадки н - наружный радиус насадки ц-цилиндр.

Обозначения, не указанные в перечне, оговариваются в тексте.

1. Поникаров И.И. Исследование процессов гидродинамики и массопередачи в противоточных центробежных экстракторах: Автореф. Дис. доктора техн. наук -Казань, 1971.-31 с.

2. Дулатов Ю.А. Исследование гидродинамики в центробежном экстракторе с волнообразной насадкой: Дис. Канд. Техн. наук Казань, 1970.-125 с.

3. Гришин Н.С. Исследование гидродинамических процессов в центробежном экстракторе с иксообразной насадкой: Дис. Канд. Техн. Наук. Казань. 1975.-152 с.

4. Шкоропад Д.Е., Лысковцов И.В. Центробежные жидкостные экстракторы.- М. Машгиз. 1962.-216 с.

5. Солодов А.И. , Барбот С.И., и др. Промышленные центробежные экстракторы. Жидкостная экстракция. М. 1969.-е 300-309.

6. Берестовой А.М., Белоглазов И.Н. Жидкостные экстракторы (инженерные методы расчета)- Л.: Химия, 1982 208 с.

7. Reissinger К.Н., Schoter F., Selection criteria for liquid extractors. "Chem. Eng. (USA), 1978, 85, N25- c. 109-118

8. Gebouer K., Stelher L., Hertland S. Zentrifugal extraction-, Eine Literaturubersicht. "Chem-Jng.- Techn." 1982,54, N5-C. 476-496

9. Braudt H.W., Reissinger К. J. Moderne flüssig /flüssig extraction - übersieht und auswahkriterien. "Chem - Jng.-Techn", 1978,50, NS-C,345-354

10. Ю.Островский M.B. Возникновение спонтанной конвекции при многокомпонентной экстракции: ЖПХ, Т. II, вып. 3,1979 с.576-581

11. П.Нугманов Р.Г. Центробежный экстрактор с волнообразной насадкой: Автореф. Дис. канд. техн. наук,-Казань, 1971.-27

12. Пропускная способность вращающихся распылителей /A.M. Ластовцев // Тр. МИХМ-1957, вып,11,-с.71-82.

13. Бочкарев В.Г. Экспериментальное исследование течения жидкостей через отверстия в контактных элементах центробежных экстракционных аппаратов: Дис. канд. техн. наук.- Казань, 1969.-146с.

14. Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А. и др. Распыливание жидкостей.- М.: Машиностроение,1977.-с.208 с.

15. Поникаров С.И. Интенсификация массопереноса в центробежных экстракторах дифференциально-контактного типа: Дис. докт. техн. наук Казань, 1998-247с.

16. Уравнение дробления жидкости вращающимися распылителями / A.M. Ластов-цев//Тр. МИХМ-1957., вып.13, с. 29-42

17. Галимуллин Р.Г., Бочкарев В.Т., Маминов О.В. Двухфазное противоточное течение жидкостей в контактных элементах центробежных экстракторов // Межвузовский сборник. Машины и аппараты химической технологии. Казань, Вып. 3, 1975 г. -33-35

18. Поникаров С.И. Дробление капель в центробежных аппаратах химических производств: Дис. канд. техн. наук.- Казань. 1984 164 с.

19. Шарифуллин Р.Г. Исследование процесса истечения жидкостей из насадков в поле действия центробежных сшкАвтореф. Дисс. канд. техн. наук-Казань,198-17 с.

20. Шабазов Ш.А., Ашихмин В.И. К вопросу истечения жидкости из затопленных внешних цилиндрических насадков.// Изв. ВУЗов Нефть и газ.- М.: 1972, №9.-с.61-64

21. Солодов А.И. Исследование гидродинамических и массообменных закономерностей в центробежных напорных экстракторов: Дис. Канд. Техн. Наук- М.1972

22. Дулатов Ю.А., Поникаров И.И., Евтюхин H.A., Гришин Н.С. Производительность центробежного экстрактора с иксообразной насадкой,- В кн.: Всес. конф. по экстракции: Тез. докл. Рига 1977 Т.1- с.97-101

23. Кафаров В.В. Основы массопередачи. М. Высшая школа, 1972.-496 с.

24. Романков П.Г., Фролов В.Ф. Массообменные процессы и аппараты химической технологии. Л., Химия, 1990.- 384 с.

25. Броунштейн Б.И., Железняк A.C. Физико-химические основы жидкостной экстракции. Л., Химия, 1965.-320 с.

26. Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки И. Массопередача. Процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1982.-696 с.

27. Зюлковский 3. Жидкостная экстракция в химической промышленности. М., Госхимиздат, 1963,-430 с.

28. ЗО.Зайцев В.В., Поникаров И.И., Тюрин В.К. Массопередача при движении капель по конической поверхности.// Тр. КХТИ. вып. XLIV.1970.-C.32-35

29. Гончаренко Г.К., Шутеев В.Я., Лещенко В.А. Массопередача при коалесценции капель //ТОХТ. Т XIII. N1.1979-С.24-29

30. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.,Химия.,1971.-784 с.

31. Цейтлин O.A., Поникаров И.И. Удерживающая способность в центробежных противоточных экстракторах.//ТОХТ.-1986.-Т.2.-С.274-276

32. Цейтлин О. А. Исследование движения одиночной капли в центробежном поле применительно к жидкостной экстракции -Дис. канд. техн. наук.-Казань, 1970,-132 с

33. Шкоропад Д.Е. Центрифуги для химических производств. М.: Мапшнострое-ние. 1975.248 с.

34. Романков П.Г., Плюшкин С.А. Жидкостные сепараторы. Л.: Машиностроение, 1976-256 с.37.3аслоновский В.Н. Движение капель в равномерно вращающейся жидкости близкой плотности. Дис. канд. техн. наук.- Казань, 1978.-194 с.

35. Лукин В.О. Взаимное влияние капель при их движении во вращающейся жидкой среде. Дис. канд. техн. наук. Казань, 1982-177 с.

36. Цейтлин O.A., Поникаров И.И. Шкарбан Ю.В. Изменение режима осаждения одиночной капли в равномерно вращающейся жидкости. В кн. : Всесоз. Конф. по аэрогидродинамики химических аппаратов «Аэрохим-1» :Тез. докл. Северодонецк, 1981.-Т 1-101-106 с.

37. Цейтлин O.A., Поникаров И.И., Шкарбан Ю.В. , Лукин В.О. Относительная скорость дисперсной фазы во вращающейся жидкости./КХТИ. Казань, 1982.27 с. -Деп. В ОНИИТЭХим, г. Черкассы, № 382хп - Д82

38. Шкарбан Ю.В., Цейтлин O.A., Поникаров И.И. Изменение лобового сопротивления капель в поле центральных сил./ КХТИ. Казань,1978 - 9с. - Деп. В ОНИИ-ТЭХим, г. Черкассы,№ 1919/78

39. Цейтлин O.A., Поникаров И.И., Лукин В.О. Движение цепочки капель в среде. В кн.: 1 Всесоюз. конф. по аэрогидродинамике химических аппаратов. «Аэрохим-1»: Тез. докл. Северодонецк, 1981 -Т. 1 -с. 107-112

40. Рачковский C.B. Нестационарное движение капель в насадках центробежных экстракционных аппаратов. Автореф. Дис. канд. техн. наук, Казань, 1984.-16 с.

41. Заслоновский В.Н. Движение капель в равномерно вращающейся жидкости вязкой плотности Дис. канд. техн. Наук. - Казань 1978.-194 с.

42. Цейтлин O.A., Заслоновский В.Н., Поникаров И.И., Яблонский A.A. Лобовое сопротивление при движении капли во вращающейся среде. В кн. Всес. конференция по эксплуатации: Тез. Докл, Рига, Зинатне, 1977, т.ч. - с.94

43. Цейтлин O.A., Поникаров И.И Об одном из ограничений угловой скорости центробежного экстрактора. В кн: 2.Всес. научн. конф. "Современные машины и аппараты химических производств: Тез. докл. "Чимкент, 1980, Т2 - С. 125-127.

44. Цейтлин O.A., Шкарбан Ю.В., Лукин В.О. К расчету осаждения капли в центробежном поле. В кн.: 2 Всес. научн. Конф. "Современные машины и аппараты химических производств, Тез. докл. т. Чимкент 1980. Т2 - с. 127-130.

45. Цейтлин O.A., Поникаров И.И. К расчету относительной скорости капель в различных силовых полях. В кн.: Всес. конф. По экстракции: Тез. Докл. Адлер-Москва, 1991.-С.356

46. Ф.Н. Филимонов, А.Ф. Махоткин. Формула расчета скорости движения капель в криволинейных вращающихся каналах.- В кн. Всес. Конф. "Химтехника" -83, Тез. Докл. Ташкент, 1983 .-т4-с27-29.

47. Исследование капельного режима истечения жидкостей из одинаковых сопел. А.П. Захарычев, Ю.Н. Ковалев, С.Х. Каган. TP МХТИ им. Д.И Менделеева -1973, вып.-с. 135-139.

48. Питерских. Г.П. Валашек Е.Р. Экстракция в турбулентном потоке. Химическая промышленность. 1956—Т.Д. -с.35-41

49. Смирнов В.И. Интенсификация диспергирования жидкой струи в трубчатом аппарате, за счет с путного или внутреннего давления окружающей среды. Изв. ВУЗов. Энергетика. 1973- N7 -С.95-99

50. Барышев Ю.Н. Течение и диспергирование жидкостей в поле центробежных сил при взаимодействии с газовым потоком.Дисс.канд.техн.наук.Казань,1969.-282с.

51. Поникаров С.И. Дробление капель в центробежных аппаратах химических производств: Автор Дисс. Кандидат технических наук, Казань, 1984 -16с.

52. Дулатов Ю.А. Поникаров И.И., Евтюхин H.A., Гришин Н.С. Размер капель в центробежном экстракторе с иксообразной насадкой. В кн. В конф. По экстракции: Тез. Докл. Рига, 1977, Зинатне, т2, сЮО

53. Поникаров И.И., Дулатов Ю.А., Галеев Ф.А. Поверхность контакта фаз в центробежном экстракторе с однофазным истечением жидкостей. В. Кн.: Всес. Конф. По экстракции и экстрагированию: тез. Докл. Рига, Зинатне, т 1. 1982 - с61.

54. Цейтлин O.A., Поникаров И.И. Определение поверхности контакта полидисперсной системы капель в центробежном экстракторе. В кн.: Всес. Конф. По экстракции. Тез. Докл. Рига, Зинатне, т1,1982 - с67.

55. Сегаль Р.Б., ТайсИнский Ю.Ф. Методика исследования поведения капель, образовавшихся после дробления струи жидкости. ТОХТ . 9,1981. №5 с784-786/

56. Бэтчелор ДЖ. Введение в динамику жидкости. Перевод с англ. Вахомчика В.П., Попова A.C. М. Мир, 1973 -757с

57. Шкоропад Д.Е., Новиков О.П. Центрифуги и сепараторы для химических производств. -М.: Химия 1987 -256с.

58. Бочкарев В.Г. К расчету контактных цилиндров центробежных экстракционных аппаратов. Тр. КХТИ, Казань вып.44,1971.-е. 144-148

59. Филимонов А.Н., Дулатов Ю.А., Нугманов Р.Г., Поникаров И.И. К расчету оптимальных геометрических параметров волнообразной насадки для центробежных экстракторов. /Поволжский ст. МАХП, Казань, вып. 3.,1975-с.63-65.

60. Крылов B.C. Теоретические аспекты интенсификации процессов межфазного обмена. //ТОХТ -1983 -т.17, №1 -с. 15-30.

61. Розен A.M. Гидродинамическое моделирование экстракторов. // ТОХТ. -1981 -т.9 -с.45-61.

62. A.C. СССР № 306856,1971 г., Bold 11/04.

63. A.C. СССР № 386443,1973 г., Bold 11/04.

64. A.C. СССР №312410,1970 г., Bold 11/04. 69 A.C. СССР №421335,1975 г., Bold 11/04.

65. A.C. СССР №592442,1978 г., Bold 11/04.

66. A.C. СССР №946584,1982 г., Bold 11/04.

67. Патент РФ №2275225 от 27.04.06 / экстрактор сепаратор. Гришин Д.Н, Миронов А.А, Гришин С.Н.

68. Гришин Д.Н. , Трофанчук В.М., Поникаров С.И. Роторно кольцевой экстрактор. /Заявка № 15/005702 от 20.02.06 г. прошла формальную экспертизу ФГУ ФИПС исх. от 12.05.06 г.

69. Гришин Д.Н., Гасилов B.C. , Поникаров С.И. Исследование массопередачи в центробежном экстракторе, работающем в нестационарном режиме. / Деп. В ОНИИ-ТЭ, Хим. г. Черкассы, №317-хп 91.

70. Гришин Д.Н., Гасилов B.C., Поникаров С.И., массообмен в нестационарно вращающемся роторе центробежного экстрактора./ Деп. ВИНИТИ г. Москва, №1686-В94.

71. Гришин Д.Н., Гасилов B.C., Поникаров С.И., массоперенос во вторичных его сечениях и его место в общей модели центробежного экстрактора / Всес конф. по экстракции. Тез. Докл. г. Уфа,1994.- с.254.

72. Гришин Д.Н. Поникаров С.И. интенсификация массопереноса при нестационарном вращении ротора центробежного экстрактора / международная конференция. «Пища. Экология. Человек.» тез. доклада г. Москва 1995г

73. Гришин Д.Н., Поникаров С.И. методика исследования массопереноса в слоях Экмана. /VIH междунар. Конф. Молодых ученых. Тез. Докл. г. Казань, 1996г

74. Гришин Д.Н., Гасилов B.C., Поникаров С.И. Effect of the presence of two layers in the on the evolution of an accelerating flow near a rotating penne. /Fluid Dynamics, 1997, V. 32. N3.

75. Гришин Д.Н., Поникаров С.И. Методика исследования массопереноса в пленках при изменяющейся во времени толщине. /Деп. ВИНИТИ г.Москва. №126 В97 от 16.04.97.

76. Гришин Д.Н., Поникаров С.И. массоперенос в пленочной зоне центробежного экстрактора, вращающегося с изменяющейся во времени угловой скоростью /ТОХТ, т.34, №1,2000.

77. Д.Н Гришин, С.И Поникаров. Математическая модель массопереноса в центробежном экстракторе, работающем с изменяемым числом оборотов. В кн. 10 конференция по экстракции:/Тез. докл., М., 1994-с254.

78. Д.Н Гришин, Н.С.Гришин. Исследования влияния конструкций насадок на расчетные зависимости для центробежных экстракторов. В кн. Змеждународная конф. "Экстракция органических соединений: тез. Докл., Воронеж, 2005 г. - с135.

79. Гасилов B.C., Гришин Д.Н., Поникаров С.И. Влияние двухслойной жидкости на развитие течения вблизи вращающейся плоскости при разгоне // Изв. АН, Механика жидкости и газа-М, 1997.№3 -с.67-73

80. Дулатов Ю.А., Поникаров И.И. и др. Промышленные испытания экстракторов в производствах медицинской промышленности. В кн.: 2 Всес. Конф. Современные машины и аппараты хим. производств: тез. Док., Чимкент, т. 2. 1980 -с97.

81. Хуснутдинов И.Ш. Использование центробежных и ультразвуковых полей для интенсификации процессов экстракции. В кн. 3 Всес. конф. "Химтехника" -83: тез. Докл. Ташкент, 1983. часть 4, с.25

82. К расчету контактных цилиндров центробежных экстракторных аппаратов / В.Г. Бочкарев. Тр. Каз. хим. технолог, института-1971, вып.41 -с144-148.

83. Последние достижения в области жидкостной экстракции. /Под ред. К. Хансона. щ Пер. с англ. М: Химия, 1974 -448с.

84. Броунштейн Б.И, Щеголев В.В. Гидродинамика, массо и теплообмен в колонных аппаратах. JL: /Химия, 1988 - 336с -355с/

85. Гебрахт Б., Джалурия И. и др. Свободно-конвективные течения, тепло и массо-обмен. Пер. с англ. - М: Мир, 1991г. -678с.

86. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959 -700 с.

87. Романков П.Г., Курочкина М.И. Гидродинамические процессы хим. технологии. 3 издание, перераб. - JL: Химия, 1982.-288с.

88. Протодьяконов И.О. Чесноков Ю.Г, Гидродинамические основы процессов химической технологии. Л.: Химия, 1987.-360.с

89. Седов Л.И. Механика сплошной среды. М.: наука, 1970., т. 1

90. Ричардсон Э. Динамика реальных жидкостей м.: Мир, 1965.

91. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая механика М.: Физмат., 1963

92. Дейз М.Е., Зарянкин А.Е. Гидродинамика. Учебное пособие для ВУЗОВ. М.: Энергоатомиздат ,1984-384.с

93. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 4т., 1987 -464с.

94. Розен A.M. Гидродинамическое моделирование экстракторов.//ТОХТ, т.9,№ 1,1981 .-с.46-61

95. Канабеев Б.И., Фандеев М.А. Эффективность экстракторов, работающих в режиме с контролируемыми циклами. //ТОХТ, т. 16,№2,1982.-е. 147-154.

96. Соколов В.И. Особенности гидродинамических потоков в сверхцентрифугах/ ЖПХ №10, 1987-С.2297-2303.

97. Соколов В.И. Современные промышленные центрифуги . Машиностроение, 1961.-451с.

98. ЮЗ.Лодзянский Л.Г. Механика жидкостей и газа. М: Наука, 1973 -847 с.

99. Тепло и массообмен. Справочник / Е.В.Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцов и др. - М.: Энергоиздат. 1982 -512.С

100. Немке М. Flussing/Flussing Extraction: Einsatrqebiete and Losungsmil - Aswan Chem./- Унт. -Tehn."1978,50, №9, 647-655

101. Канобеев Б.И., Фандеев М.А. Эффективность тарельчатых экстракторов, работающих в режиме с контролируемыми циклами.//ТОХТ.-1982.-т.16,№2-с. 147-1

102. Сергеев JI.П. и др. Модель Закругленного дисперсно-кольцевого потока.// ТОХТ- 1980-т. 14.-№3.-с777-779

103. Гришин Д.Н., Гришин Н.С. Способ проведения массо теплообменных процессов в центробежных экстракторах. / Патент РФ № RU 2295377 С2 ВО 1Д 11/04 20.03.2007.

104. Ю9.Френкель Н.З Гидравлика. 2ое изд. М.: Госэнергоиздат.1956.

105. Романков П.Г. Гидравлические процессы химической технологии Гос. Энерго.издат. 1958 г.

106. Идельчик И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов Гос. Энергоиздат. Машиностроение, 1983 -35с.

107. Беннет К.,Майерс Гидродинамика, теплообмен и массообмен, изд. Недре,1966.

108. Ландау Л.Д., Лифшиц В.М. Гидродинамика. Теоретическая физика т.6. Госэнер-гоиздат. Наука, 1988.-736с.

109. Н.С. Гришин, Д.Н. Гришин. Исследование движения радиальных потоков в центробежных экстракторах.- В кн.: 10 конференция по экстракции: Госэнергоиз-дат.1994/-с.253

110. Соколов В.И. Центрифугирование. М: Химия, 1976-407с

111. Гольдин Е.М., Карамзин В.А. гидродинамические основы процессов тонкослойного сепарирования. М: Агропромиздат, 1985 - 264с.

112. Гольдин. Е.М. Движение однородного потока между тарелками сепаратора// Молочная промышленность.-1952,№12.-с35-36.

113. Экспериментальное изучение движения жидкостей в некоторых центробежных экстракторах./Н. С Гришин, Ю.А, Дулатов//тр. КХТИ им. С.М, Кирова, Казань, 1973, вып.51 -с.45-49.

114. Липатов H.H. Сепарирование в молочной промышленности. М: Пищевая промышленность, 1971- 400с.

115. Торосян Д.С. Исследование влияния толщины разделяемой жидкости на процесс тонкослойного центрифугирования// Изв. ВУЗОВ. Хим. и хим. технолог. -1985,т.28, вып.7.-с92-96.

116. Семеряков В.П. Разработка конструкций и исследование гидродинамических экстракторов со струйно-направленной насадкой. Дис. Канд. техн. наук. Уфа, УНИ, 1973.-142с

117. Маминов Б.О. Процессы истечения и относительного движения жидкости в роторе центробежного экстрактора: Дисс. к.т.н. Казань,1983 -145.C

118. Зайцев В.В Исследование массопередачи в капли движущиеся в равномерно вращающейся жидкости. Дисс. Канд. техн. наук Казань ,1971 - 127с.

119. Лукьянов Н.Я. Теория и расчет молочных сепараторов. М: Пищевая промышленность 1977 -248с

120. Семенов Е.В., Карамзин В.А. Особенности двухфазного потока в межтарелочном пространстве сепаратора /Тр. ВНИЭКИ продмасла. 1976 Вып.46 -с 58-63.

121. Гольдин Е.М. Гидродинамический поток между тарелками сепаратора // от ГН1957 -№7 -с.80-88.

122. Байгузин Ф.А. Центробежное сепарирование полидисперсных гетерогенных систем: Дисс. канд. техн. наук Казань 2000 -121с.

123. Перелыгин O.A. Совершенствование технологии полисилаксанов на основе моделирования процесса центробежного сепарирования эмульсий. Дисс. Докт. Техн. наук/КГТУ. Казань: 1997-272с.

124. Липатов H.H. Оптимальные расстояния между тарелками в барабанах молочных сепараторов. Сельхоз. маш. и механизация сельхоз. работ, №3, 1955.

125. Лысковцев Н.В. Аналитическое определение окружной скорости жидкости относительно металла тарелок. Трактора и сельхозмашины. №7,1958.

126. Центрифуга A.C. СССР № 319686 1990 г. Гришин Д.Н., Поникаров И.И., и др.

127. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии: Учеб. пособие для химико-технологических вузов. -М.: Высщ. школа, 19787. -319 с.

128. Кузнецов Г.И., Пушков A.A., Косогоров A.B. Центробежные экстракторы ЦЕН-ТРЕК /РХТУ им. Д.И. Менделеева. -М.: 2000.- 214 с.

129. Научное издание Ш Международная конференция «Экстракция органических соединений». Каталог докладов. Воронеж, 2005 г. - 436с.