На правах рукописи Балыбердин Алексей Сергеевич ИНТЕНСИФИКАЦИЯ АБСОРБЦИИ СМЕСИ АММИАКА И ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ПОСЛЕ КОЛОНН ДИСТИЛЛЯЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ 05.17.01 – Технология неорганических веществ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань, 2008 г Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет». <...> Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Махоткин Алексей Феофилактович Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Хуснутдинов Валерий Алтынбаевич кандидат технических наук, Реут Валерий Иванович Ведущая организация: ОАО «Березниковский содовый завод» г. Березники Защита диссертации состоится « » 2008 г. в часов на заседании диссертационного совета Д. <...> Последнее достигалось преимущественно за счет увеличения габаритов аппаратов, поскольку они оснащены контактными устройствами, в которых рабочие скорости контактирующих фаз невелики. <...> Актуальность проблемы интенсификации производства кальцинированной соды требует разработки способов ускорения химических реакций, способов интенсификации тепло-массообмена и разработки на этой основе принципиально новых высокопроизводительных, компактных аппаратов. <...> Разработка научно-технических основ эффективного способа и аппарата для интенсификации абсорбции смеси аммиака и углекислого газа после колонн дистилляции в производстве кальцинированной соды. <...> • Впервые раскрыты закономерности кинетики абсорбции углекислого газа щелочным раствором в кинетической и диффузионной области. <...> Скорость абсорбции углекислого газа, как в диффузионной, так и в кинетической области описывается уравнением первого порядка по CO . <...> Переход процесса 2 из диффузионной области в кинетическую происходит при недостатке щелочного компонента в растворе. <...> Научные основы <...>
Интенсификация_абсорбции_смеси_аммиака_и_диоксида_углерода_после_колонн_дистилляции_в_производстве_кальцинированной_соды._Автореферат.pdf
Общая характеристика диссертационной работы.1
Актуальность работы. Производство кальцинированной соды и химических
продуктов на ее основе занимает значительное место в структуре химической
промышленности России и стран СНГ. Усовершенствование содового производства
до последних лет было направлено на улучшение технологии и модернизацию
основного оборудования. Последнее достигалось преимущественно за счет
увеличения габаритов аппаратов, поскольку они оснащены контактными устройствами,
в которых рабочие скорости контактирующих фаз невелики. При ограничении
диаметра аппаратов дальнейшее увеличение мощности производства в таких
условиях возможно только за счет увеличения числа известных тяжелых, дорогих
и крупногабаритных аппаратов. Актуальность проблемы интенсификации
производства кальцинированной соды требует разработки способов ускорения
химических реакций, способов интенсификации тепло-массообмена и разработки
на этой основе принципиально новых высокопроизводительных, компактных аппаратов.
Целью
работы является. Разработка научно-технических основ эффективного
способа и аппарата для интенсификации абсорбции смеси аммиака и углекислого
газа после колонн дистилляции в производстве кальцинированной соды.
Научная новизна.
• Впервые раскрыты закономерности кинетики абсорбции углекислого газа
щелочным раствором в кинетической и диффузионной области. Скорость
абсорбции углекислого газа, как в диффузионной, так и в кинетической области
описывается уравнением первого порядка по
CO . Переход процесса
2
из диффузионной области в кинетическую происходит при недостатке щелочного
компонента в растворе. Определена величина энергии активации
процессов. Научные основы интенсификации процесса абсорбции смеси
аммиака и углекислого газа базируются на: уменьшении температуры аммонизированного
рассола на первой ступени контакта фаз (по ходу газа),
увеличении плотности орошения аппарата (за счет циркуляции охлаждающей
жидкости) и организации взаимодействия фаз в вихревых устройствах
специальной конструкции. На основе экспериментального исследования нового
аппарата выполнено обобщение закономерностей: массообмена, теплообмена
и гидродинамики.
Практическая значимость. Разработанный способ, новый аппарат и высокоэффективная
промышленная установка для интенсификации абсорбции смеси
аммиака и диоксида углерода после колонн дистилляции приняты к внедрению в
производстве кальцинированной соды на ОАО «Березниковский содовый завод»
г. Березники. Разработанный промышленный аппарат в настоящее время изготовлен
машиностроительным предприятием ООО «УЗХНО» г. Озерск. Разработан
эффективный вихревой аппарат для санитарной очистки газовых выбросов, который
внедрен в производство на ОАО «Сода» г. Красноперекопск. Кроме того новые
аппараты и эффективный способ взаимодействия фаз нашли применение в
1 Выражаю благодарность кандидату технических наук, доценту Петрову Владимиру Ивановичу
3
Стр.3