80Equation Chapter 1 Section 1 На правах рукописи КАЛИМУЛЛИН ИЛЬДАР РАМИЛЕВИЧ ОЧИСТКА ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ ОТ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В АППАРАТАХ С ПРЯМОТОЧНОВИХРЕВЫМИ КОНТАКТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ С ОДНОСТОРОННЕЙ СЕПАРАЦИЕЙ ЖИДКОСТИ Специальность 05.17.08. <...> Недостатком абсорбентов на основе первичных аминов является их высокая коррозионная способность, высокая скорость побочных реакций и деградации. <...> Возможным способом решения проблемы является использование аппаратов вихревого типа, среднерасходная скорость газа в которых может достигать 10-30 м/с, таких как многоступенчатые массообменные аппараты с прямоточно-вихревыми контактными устройствами (ПВКУ) и применение поглотителей на основе метилдиэтаноламина (МДЭА). <...> Целью работы является комплексное исследование гидродинамических характеристик и массообмена в многоступенчатых аппаратах с прямоточно-вихревыми контактными устройствами применительно к процессам очистки водородсодержащих газов от диоксида углерода. <...> В непосредственные задачи исследования входило: – разработка конструкции прямоточно-вихревого контактного устройства, сочетающего в себе высокую производительность, малое гидравлическое сопротивление, простоту конструктивного исполнения и высокую эффективность массообмена; – изучение динамики жидкостного потока в предложенном прямоточновихревом контактном устройстве; * В руководстве работой принимал участие к.т.н. <...> Дмитриев Андрей Владимирович 3 – исследование динамики жидкости на ступени массообменного аппарата с предлагаемыми прямоточно-вихревыми контактными устройствами; – экспериментальное и численное изучение процесса поглощения диоксида углерода раствором метилдиэтаноламина в предлагаемом прямоточновихревом контактном устройстве. <...> Научная новизна работы: – получена зависимость скорости истечения жидкости из сепарационных отверстий ПВКУ от осевой и тангенциальной скоростей и степени крутки газового потока, величины <...>
Очистка_водородсодержащих_газов_от_диоксида_углерода_в_аппаратах_с_прямоточно-вихревыми_контактными_устройствами_с_односторонней_сепарацией_жидкости.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*
Актуальность работы. На сегодняшний день водород находит достаточно
широкое применение в различных областях народного хозяйства: в химической
промышленности в процессах синтеза аммиака, альдегидов, спиртов; в
нефтехимической промышленности в процессах гидроочистки, гидрокрекинга
и каталитического риформинга, а также нефтехимического синтеза; в пищевой
и фармацевтической промышленности. Согласно «Стратегии развития
химического и нефтехимического комплекса России до 2015 года»,
производство отдельных видов промышленной продукции в этих областях
должно увеличиться на 280% по сравнению с 2006 годом, что неизбежно
приведет к увеличению производства и потребления водорода.
Существенным недостатком производства водорода является то, что он
производится не в чистом виде, а в виде смеси с другими газами, что требует
применения дополнительного оборудования для его очистки. В подавляющем
большинстве существующих в России и за рубежом установок улавливания
СО2 применяется хемосорбция его из газов этаноламинами (в большинстве
случаев моноэтаноламином). В качестве абсорберов, как правило, применяется
традиционное оборудование барботажного тарельчатого и насадочного типов.
Однако такое абсорбционное оборудование устойчиво работает при скоростях
газа, не превышающих 1,5-2 м/с. При очистке больших объемов газов это
приводит к необходимости увеличения габаритных размеров оборудования или
использования большого количества параллельно работающих аппаратов.
Недостатком абсорбентов на основе первичных аминов является их высокая
коррозионная способность, высокая скорость побочных реакций и деградации.
Возможным способом решения проблемы является использование
аппаратов вихревого типа, среднерасходная скорость газа в которых может
достигать 10-30 м/с, таких как многоступенчатые массообменные аппараты с
прямоточно-вихревыми контактными устройствами (ПВКУ) и применение
поглотителей на основе метилдиэтаноламина (МДЭА).
Цель работы и основные задачи исследования. Целью работы является
комплексное исследование гидродинамических характеристик и массообмена в
многоступенчатых аппаратах с прямоточно-вихревыми контактными
устройствами применительно к процессам очистки водородсодержащих газов
от диоксида углерода. В непосредственные задачи исследования входило:
– разработка конструкции прямоточно-вихревого контактного устройства,
сочетающего в себе высокую производительность, малое гидравлическое
сопротивление, простоту конструктивного исполнения и высокую
эффективность массообмена;
– изучение динамики жидкостного потока в предложенном прямоточновихревом
контактном устройстве;
* В руководстве работой принимал участие к.т.н. Дмитриев Андрей
Владимирович
3
Стр.3