Сиренко В.И., Бубликова Е.В.

Главная страница
Сведения об авторах
Доклад (полный текст)

ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

СИРЕНКО В. И., БУБЛИКОВА Е. В.

Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"

Для реального решения экологических проблем, формирования устойчивого типа экономического развития необходимо снизить природоемкость конечной продукции. Уменьшение природоемкости должно органически связать два процесса: сокращение потребления природных ресурсов, объема загрязнений и рост макроэкономических показателей (выпуск продукции) за счет совершенствования технологии, внедрения и ресурсосберегающего производства.

В последние десятилетия заводы химической и нефтеперерабатывающей промышленности оснащались высотными колоннами, символизирующими внешний вид этих заводов. С развитием новых технологий в условиях экономического и экологического кризиса становится актуальным вопрос снижения материалоемкости оборудования, экономного расходования сырья, энергетических ресурсов и предотвращение экологических катастроф. В то же время важной задачей является интенсификация процессов и создание компактного, мобильного оборудования, что соответствует сложившейся во всем мире ситуации. Анализ возможных путей интенсификации процессов массопередачи в системе газ (пар) - жидкость показывает, что использование для проведения таких процессов новых конструкций модернизированных тарельчатых и насадочных аппаратов уже не обеспечивает существенного повышения удельной производительности и эффективности. Можно отметить, что метод наложения на систему взаимодействующих фаз центробежных ускорений является в ряде случаев наиболее простым способом интенсификации процессов тепломассообмена.

В настоящее время центробежные тепломассообменные аппараты в химической технологии используются в качестве ректификационных и абсорбционных агрегатов в сравнительно небольшом масштабе. Вместе с тем область применения центробежных аппаратов чрезвычайно широка, так как они пригодны для всех процессов, в которых требуется эффективный контакт между жидкостью и газом или жидкостями: абсорбции, десорбции, дистилляции, ректификации, экстракции. Например, центробежные аппараты могут быть использованы для селективной очистки, абсорбции аммиака, азота, хлористого водорода и многих других веществ.

В целом эти аппараты по сравнению со стационарными являются более эффективными, так как в них, как правило, удается обеспечить стабильную работу при меньших плотностях орошения, а время выхода аппарата в рабочий режим существенно сокращается.

Особое преимущество центробежных аппаратов проявится при ректификации близко кипящих продуктов за счет высокой скорости взаимодействия потоков, малого перепада температур по высоте аппарата и короткого времени пребывания реагентов в зоне повышенных температур. Еще одной областью применения аппаратов центробежного типа, является влажное отделение мелкой пыли и капель. В этом случае можно достичь высокой степени отделения (более 99%), что является чрезвычайно важным при решении экологических задач.

Конструкции современных скоростных центробежных аппаратов, реализующих противоточный газожидкостной контакт в поле центробежных сил более надежны и эффективны в плане промышленного использования, решены вопросы, касающиеся равномерного распределения жидкости на контактных элементах, предотвращения брызгоуноса, обеспечения герметичности.

Отличительной особенностью аппаратов центробежного типа является возможность перерабатывать большие материальные потоки при сравнительно небольших габаритах установки. Эффективность массопередачи в аппаратах центробежного типа в 10 - 15, а иногда и в 50 раз выше, чем в традиционных массообменных аппаратах, что определяет возможное уменьшение объемов конструкции также в 10 - 50 раз. Авторами разработана конструкция высокоскоростного центробежного аппарата РЦ-190 [Патент Украины № 54051]. Для данного центробежного аппарата был создан ряд контактных устройств [Патент Украины № 53498, Патент Украины № 53499, Патент Украины № 53500]. Конфигурация и материал контактных устройств зависят от физикохимических свойств взаимодействующих сред, степени их чистоты, а также от требований к коррозионной стойкости и механической прочности. Выбор необходимого контактного устройства, удовлетворяющего конкретным условиям работы, позволяет использовать указанный аппарат в широком диапазоне нагрузок по фазам.

Современное развитие химической, газоперерабатывающей, пищевой и других отраслей промышленности требует значительного увеличения производительности отдельных аппаратов. Высокие стандарты качества продукции требуют совершенствования технологических процессов и внедрение новых типов аппаратов. Предъявляемым требованиям в полной мере отвечают высокоскоростные центробежные тепломассообменные аппараты. Опытно-промышленная проверка показала их высокую эффективность, а также определила их использование при решении ряда прикладных задач по модернизации промышленных установок с целью повышения их эффективности и производительности.

Главная страница
Сведения об авторах

Последние изменения внесены 23.04.07