Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Абсорбционная очистка от сероводорода дымовых газов содорегенерационного котлоагрегата сульфатцеллюлозного производства в струйном газопромывателе

Диссертация: Абсорбционная очистка от сероводорода дымовых газов содорегенерационного котлоагрегата сульфатцеллюлозного производства в струйном газопромывателе
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Показано, что при абсорбции сероводорода каплями, движущимися в дымовых газах, существуют условия, при которых количество поглощаемого диоксида углерода не превосходит количество поглощаемого сероводорода. С учетом известных результатов испытаний промышленных газоочистных установок, этот результат указывает на принципиальную возможность существенного уменьшения необходимых затрат гидроксида… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР, ОБОСНОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИИ
    • 1. 1. Проблемы технологии абсорбционной очистки дымовых газов содорегенерационного котлоагрегата от сероводорода
    • 1. 2. Проблемы теоретического анализа абсорбции сероводорода в струйном газопромывателе
    • 1. 3. Основные задачи диссертации
  • ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА В СТРУЙНОМ ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЕ
    • 2. 1. Модель свободного факела распыленной жидкости
    • 2. 2. Влияние полидисперсности потока капель на гидродинамику газожидкостной струи
    • 2. 3. Экспериментальное исследование газожидкостной струи, образованной цельнофакельной форсункой
    • 2. 4. Модель стесненного факела распыленной жидкости
  • ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АБСОРБЦИИ СЕРОВОДОРОДА В СТРУЙНОМ ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЕ
    • 3. 1. Модель совместной абсорбции сероводорода и диоксида углерода в движущейся капле щелочного раствора
    • 3. 2. Модель абсорбционной очистки дымовых газов содорегенерационного котлоагрегата от сероводорода в струйном газопромывателе
  • ВЫВОДЫ

Абсорбционная очистка от сероводорода дымовых газов содорегенерационного котлоагрегата сульфатцеллюлозного производства в струйном газопромывателе (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Тема диссертационной работы связана с решением актуальной проблемы снижения выбросов сероводорода, поступающего в атмосферу с дымовыми газами содорегенерационных котлоагрегатов сульфатцеллюлозного производства.

В первой главе диссертации рассматриваются возможные пути снижения указанных вредных выбросов, а также те технологические преимущества, которые дает использование абсорбционной очистки в струйных газопромывателях для решения данной проблемы.

Среди вопросов, связанных с технологией абсорбционной очистки, подробно рассматривается возможность снижения удельного расхода гидрокси-да натрия, анализируются недостатки существующих подходов к моделированию и расчету абсорбционной очистки от сероводорода газовых выбросов целлюлозно-бумажного производства и обосновывается необходимость использования для решения указанных задач моделей, базирующихся на современных представлениях механики двухфазных дисперсных систем.

В конце главы формулируется совокупность задач диссертации, решение которых позволяет создать основу расчета эффективной очистки от сероводорода дымовых газов содорегенерационного котлоагрегата в струйном газопромывателе сульфатцеллюлозного производства.

Вторая глава диссертации посвящена подробному теоретико-экспериментальному исследованию гидродинамики газожидкостного потока в струйном газопромывателе. Цель этого исследования — построение гидродинамической составляющей разрабатываемой модели абсорбционной очистки от сероводорода для рассматриваемых условий течения газожидкостного потока.

В этой главе дается теоретический анализ формирования и развития газожидкостной струи, вытекающей из цельнофакельной форсунки струйного газопромывателя, разрабатывается модель свободной полидисперсной газожидкостной струи и на ее основе — модель стесненного газожидкостного потока в струйном газопромывателе. Приводится описание опытной установки и данных экспериментального гидродинамического исследования, проведенного в диссертационной работе с целью подтверждения правомерности полученных теоретических результатов.

Третья, завершающая глава диссертации посвящена теоретическому описанию абсорбции сероводорода и диоксида углерода в капле щелочного раствора, которая составляет важный элемент рассматриваемой двухфазной дисперсной системы, а также построению дискретной одномерной модели абсорбционной очистки от сероводорода дымовых газов в струйном газопромывателе с учетом разработанной модели переноса в капле и полученных в диссертации результатов гидродинамического исследования. Автор выносит на защиту:

1. Модель свободной полидисперсной газожидкостной струи, позволяющую определять траектории и время движения капель разных размеров, рассчитывать ее гидродинамические характеристики без предварительного задания границ струи.

2. Результаты экспериментального исследования гидродинамики свободной газожидкостной струи.

3. Модель стесненного газожидкостного потока, учитывающую особенности его течения в каждой из характерных зон струйного газопромывателя.

4. Модель совместной абсорбции сероводорода и диоксида углерода в движущейся капле щелочного раствора.

5. Модель абсорбционной очистки дымовых газов от сероводорода в струйном газопромывателе.

ГЛАВ, А I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР, ОБОСНОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИИ

ВЫВОДЫ

1. Разработана дискретная одномерная модель свободной полидисперсной газожидкостной струи, позволяющая рассчитывать ее гидродинамические характеристики без предварительного задания границ газовой струи, а также теоретически определять траектории и время движения капель разных размеров.

2. Проведено экспериментальное исследование гидродинамики свободной полидисперсной газожидкостной струи, которое показало изменение характера распределения плотности орошения с увеличением расстояния от сопла форсунки, а также подтвердило правомерность построенной гидродинамической модели.

3. Разработана модель стесненного газожидкостного потока, учитывающая особенности его течения в каждой из выделенных характерных зон струйного газопромывателя.

4. Сопоставление с экспериментальными данными распределения статического давления в струйном газопромывателе, полученного в результате численного решения уравнений модели стесненного газожидкостного потока, подтвердило правомерность построенной гидродинамической модели.

5. На основе уравнений нестационарной диффузии, осложненной химическими реакциями, построена модель совместной абсорбции сероводорода и диоксида углерода в движущейся капле щелочного раствора.

6. Показано, что при абсорбции сероводорода каплями, движущимися в дымовых газах, существуют условия, при которых количество поглощаемого диоксида углерода не превосходит количество поглощаемого сероводорода. С учетом известных результатов испытаний промышленных газоочистных установок, этот результат указывает на принципиальную возможность существенного уменьшения необходимых затрат гидроксида натрия на абсорбционную очистку газовых выбросов от сероводорода.

7. На основе полученных результатов теоретико-экспериментального исследования гидродинамики газожидкостного потока в струйном газопромывателе, а также построенной модели нестационарной диффузии в капле гидроксида натрия, разработана дискретная одномерная модель абсорбционной очистки дымовых газов от сероводорода в струйном газопромывателе.

8. Результаты сопоставления построенной модели абсорбционной очистки дымовых газов от сероводорода с данными экспериментального исследования распределения концентрации сероводорода в струйном газопромывателе подтвердили ее правомерность.

9. Показаны преимущества использования разработанной модели абсорбционной очистки дымовых газов от сероводорода в струйном газопромывателе при расчете промышленных газоочистных систем.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.Ф., Исянов Л. М., Лесохин В. Б., Торф А. И., Максимов Г. В. Очистка и рекуперация промышленных выбросов ЦБП. Т. 2. М.: Лесная промышленность, 1972. — 311 с.
  2. В.Н. Обоснование необходимой степени очистки выбросов в атмосферу на примере типового предприятия ЦБП // Охрана окружающей среды от загрязнения промышленными выбросами: Межвуз. сб. научн. тр. / ЛТИЦБП. Л, 1982. — вып. 10 — с. 183—189.
  3. Foster P.M. Maximum ground level concentrations of washed chimney emissions // Atmos. Environ. 1981. — Vol. 15, N 9.- P. 1659—1668.
  4. H.H. Производство сульфатной целлюлозы. M.: Лесная промышленность, 1976. — 624 с.
  5. Blosser R.O. Tends in oder control technology: how they affect Kraft pulp mills // Pulp and pap. 1979. — Vol. 53, № 10.- P. 75—77.
  6. И.Ю., Шулькина И. Д. Состав газовых выбросов сульфатно-целлюлозного завода // Реф. инф.: Промышленная и санитарная очистка газов. М.: ЦНТ Ихимнефтемаш, 1979. — С. 13—14.
  7. П.А. Тепловые процессы в целлюлозно-бумажном производстве . М.: Лесная промышленность, 1978. — 408 с.
  8. П.В. Газожидкостные реакции. М.: Химия, 1973. — 296 с.
  9. Т. Массопередача и абсорбция . Л.: Химия, 1964. — 479 с.
  10. А.А., Шварцман Л. А. Физическая химия. М.: Металлургия, 1976.-542 с.
  11. А. И. Физическая химия. М.: Госхимиздат, 1948. т. 2 -998 с.
  12. И.Т., Назаренко Ю. П., Некрич Е. Ф. Краткий справочник по химии. Киев: Наукова думка, 1974. — 991 с.
  13. С.В., Протодьяконов И. О. Метод расчета кинетики хемосорб-ции сероводорода каплями щелочного раствора // ЖПХ. 1995. — т. 68, № 7.-С. 1158—1161.
  14. В.А., Григорьева Н. В., Макаренко А. А., Верх Е. А., Полторацкий Г. Г. // Изв. вузов. Лесной журн. 1991. — № 2. — С. 91—93.
  15. JI.B., Яковлев В. А., Полторацкий Г. М. Метод расчета коэффициентов активности в системе Н2О—NaOH—H2S // Охрана окружающей среды от загрязнения промышленными выбросами: Межвуз. сб. научн. тр. / ЛТИЦБП. Л., 1977. — вып. 5 — с. 119—123.
  16. Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача. М.: Химия, 1982. -695 с.
  17. N. // Gerland Beitr.-Gephys. 1937. V. 12. — P. 669—676.
  18. Bendall E., Aiken H.C., Mandas T. Selective absorption of H2S from lan-gerquantitiens of C02 by absorption and reaction in fine sprais // AIChE Journal. 1983. — № 1. — P. 66—72.
  19. C.B., Протодьяконов И. О., Бессонов Н. М. Исследование влияния химических реакций на скорость процесса абсорбции в капле водного раствора гидроксида натрия // ЖПХ. 1998. — Т. 68, № 4. -С. 662—664.
  20. С.В., Яковлев В. А., Телюкин Г. В. Реконструкция установки для очистки дымовых газов // Бумажная промышленность. 1989. -№ 6.-С. 12—13.
  21. А.И. Исследование процесса работы струйного аппарата, применяемого для очистки дымовых газов известерегенерационных печей от пылевого уноса: Дисс.. канд. техн. наук / ЛТИЦБП. Л., 1968. -211 с.
  22. В.Б., Максимов В. Ф. Дезодорация дымовых газов содорегене-рационных котлоагрегатов. М.: ЦНИИТЭИлеспром, 1969. — 44 с.
  23. В.Б., Максимов В. Ф., Торф А. И., Филиппов А. В. Исследование абсорбции в струйном газопромывателе с перекрестным движением фаз // Научные материалы по охране окружающей среды: Межвуз. сб. научн. тр./ЛТИЦБП. Л., 1973. — вып. 3 — с. 111.
  24. А.В. Результаты испытаний опытно-промышленной установки очистки газовых выбросов варочного цеха // Охрана окружающей среды от загрязнения промышленными выбросами: Межвуз. сб.научн. тр. / ЛТИЦБП. Л., 1975. — вып. 1 — с. 130—136.
  25. Evans I.C.W. Venturi scrubber system backs up Kraft recovery boiler pre-cipitat // Pulp and Pap. 1979. — Vol. 53, № 11. — P. 101—102.
  26. В.Б. Исследование процессов щелочной абсорбции серосодержащих газов сульфатно-целлюлозного производства в струйном аппарате: Дисс.. канд. техн. наук/ ЛТИЦБП. Л., 1970. — 170 с.
  27. .В., Тарат Э. Я., Пелевин B.C. Охрана природы от загрязнений промышленными выбросами предприятий целлюлозно-бумажной промышленности. Л., 1986. — Деп. в ВНИПИ ЭИлеспром 11. 03. 1986, № 1697.
  28. Eden D., Lucas К. Ein simulationsmodell fur Rauchgass pruhwascker // Chem.-Ing.-Techn. 1997. — Vol. 69, № 9. — P. 1239.
  29. Suo Haibin Tang Weilong, Shen Fu. Shiyou daxue xue bao Zran Kexuc ban// I. Univ. Petrol. China. Ed. Nat. Sci. 1996. — Vol. 20, № 3. -P. 68—71.
  30. Bontozoglou Vasilis, Karabelas Anastasios I. Simultaneous absorption of H2S and CO2 in NaOH solutions: experimental and numerical study of the performance of short-time contactor // Ind and Eng. Chem. Res. 1993. -Vol. 32, № l.-P. 165—172.
  31. .И., Щеголев B.B. Гидродинамика, масса- и теплообмен в колонных аппаратах. Л.: Химия, 1988. — 336 с.
  32. О.Л., Беллендир Е. Н., Броунштейн Б. И., Вихорева Н. А. Тезисы докл. Всесоюзн. конф. по аэродинамике хим. аппаратов «АЭРОХИМ-1"-Северодонецк, 1981.-С. 131—135.
  33. Sprinivasan V., Aiken R.C. Selective absorption of H2S from C02-factor controlling selectivity toward H2S // Fuell Process. Technol. 1988. -Vol. 19, № 2.-P. 141—152.
  34. Sato Tsu-neyuki Kuga Hitoshi Yonemoto Toshikuni, Tadaki Teirik. Simulation of chemical absorption of two gases in awetted-wall column // Word Congr. III. Chem. Eng. Tokyo Sept. 21—25. 1986. — Vol. 2. — P. 471—474.
  35. С.В., Галустов B.C. Модель улавливания пыли в прямоточных распылительных аппаратах. Д., 1982. — Деп. в НИИТЭХИМ 03.04. 1982, № 81 ХИД 82.
  36. B.C. Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике. М.: Энергоатомиздат, 1989. — 240 с.
  37. B.C., Анискин С. В., Феддер И. Э., Чуфаровский А. И. Тепло- и массообмен в прямоточных распылительных аппаратах // ТОХТ. -1987. т. 21. № 3. — С. 298—303.
  38. B.I., Govan А.Н. / The modelling of Venturi scrubers // Filtech Conf. London, 1985. Groydon, s. a. — P. 274—285.
  39. С.В., Ионов В. А., Василевский Ю. А., Вольф И. В. Исследование физической абсорбции сероводорода на монодисперсных каплях воды. Черкассы, 1988. — Деп. в НИИТЭХИМ 01. 11.88, № 1010-ХП.
  40. С.В., Протодьяконов И. О., Ионов В. А. Экспериментальное исследование абсорбции сероводорода в каплях щелочного раствора // ЖПХ. 1995. — т. 68, №. 7. — С. 1162—1165.
  41. С.В., Протодьяконов И. О., Бессонов Н. М. Исследование влияния химических реакций на скорость процесса абсорбции сероводорода в капле водного раствора гидроксида натрия // ЖПХ. 1995. -т. 68, №. 4. — С. 662—664.
  42. С.В., Протодьяконов И. О. Модель абсорбции сероводорода вкапле щелочного раствора с течением в форме вихря Хилла // ЖПХ. -1995. Т. 68, № 5. — С. 860—862.
  43. С.В., Протодьяконов И. О. Кинетика процесса абсорбции сероводорода в капле раствора карбоната натрия при определяющей роли сопротивления массопереносу в жидкой фазе // ЖПХ. 1995. -Т. 68, № 7. -С. 1150—1153.
  44. С.В., Протодьяконов И. О. Влияние сульфита натрия на десорбцию сероводорода из капли щелочного раствора // ЖПХ. 1998. -Т. 71, № 7.-С. 1154—1157.
  45. С.В., Протодьяконов И. О. Экспериментальное исследование процесса десорбции сероводорода с использованием генератора монодисперсных капель // ЖПХ. 1998. — Т. 71, № 7. — С. 1158—1160.
  46. С.В., Протодьяконов И. О. Теоретико-экспериментальное исследование десорбции сероводорода в процессе образования капель из цилиндрической струи слабощелочного раствора // ЖПХ. 1998. -Т. 71, № 10.-С. 1681—1686.
  47. С.В., Протодьяконов И. О. Влияние газового пограничного слоя на хемосорбцию сероводорода в капле водного раствора гидроксида натрия // ЖПХ. 1995. — Т. 68, № 7. с. 1155—1157.
  48. С.В., Протодьяконов И. О. Теоретическая оценка сопротивления границы раздела фаз при абсорбции сероводорода водой // ЖПХ. -1999. Т. 72, № 4. — С. 645—650.
  49. Е.Г., Галустов B.C., Ломтев В. Л. Некоторые общие закономерности движения дисперсных систем // Массообменные и теплооб-менные процессы химической технологии: Межвуз. сб. научн. тр. /
  50. Ярославск. политехи, ин-т. Ярославль, 1975. — С. 77—81.
  51. В. С., Пажи Д. Г. Основы техники распыливания жидкостей. -М.: Химия, 1984.-254 с.
  52. Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. — 711 с.
  53. Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. — 848 с.
  54. Г. Н. Теория турбулентных струй. М.: Наука, 1966. -627 с.
  55. Бай-Ши-И. Теория струй. М.: Химия, 1960. — 326 с.
  56. С.С. Пристенная турбулентность. М.: Энергия, 1969. -180 с.
  57. А.Н. Турбулентный пограничный слой. М.: Энергия, 1974.-272 с.
  58. Д.Г., Галустов B.C. Распылители жидкостей. М.: Химия, 1979.-214 с.
  59. А.С. Распыливание топлива в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1971. — 100 с.
  60. Coy С. Гидродинамика многофазных систем. М.: Мир, 1971. — 536 с.
  61. Л.Е., Маслов Б. Н., Шрайбер А. А., Подвысоцкий A.M. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами. М.: Машиностроение, 1980. — 172 с.
  62. B.C., Безрукова Е. Г., Аксельрод Л. С., Васильев О. А. К выбору уравнения для расчета коэффициента сопротивления в моделях динамики дисперсных систем. Черкассы, 1980 — Деп. в НИИТЭХИМ, 02.07. 1980, № 55.
  63. Е.В. Экспериментальное исследование движения и дробления капель жидкости в газовом потоке // ИФЖ. 1972. — Т. 23, № 2. — С. 226—233.
  64. В.Я., Рыскин Г. И., Фишбейн Г. А. Движение сферической капли в потоке вязкой жидкости // ИФЖ. 1971. — Т. 20, № 6. — С. 1927— 1035.
  65. .Д., Плит Н. Г., Мельникова Г. П. К вопросу распределения капель в форсуночных распылах // Вопросы химии и химической технологии: Респ. межвед. темат. научн.-техн. сб. М., 1974 — вып. 32. -с. 169—171.
  66. В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959. — 669 с.
  67. .Н., Югай Ф. С. Экспериментальное определение коэффициента сопротивления жидкой капли в процессе ее деформации и дробления в турбулентном потоке // ПМТФ. 1968. — № 1. — С. 54—62.
  68. С.В. Моделирование процесса эжекции в струйном газопромывателе на ЭКВМ „Электроника С-50“ // Охрана окружающей среды от загрязнения промышленными выбросами: Межвуз. сб. научн. тр./ЛТИЦБП.-Л., 1977-вып. 5.-С. 179—181.
  69. Мс Vey I.B., Russell S., Kennedy I.B. High-resolution potternator for the characterization of fuel sprays // I. Propulsion. 1988. — Vol. 3, № 3. -P. 202—209.
  70. B.M. Абсорбция газов. M.: Химия, 1976. — 655 с.
  71. S. // Chem. Eng. Progr. 1952. — Vol. 48, — № 2. — P. 89—94.
  72. Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1974. — 891 с.
  73. B.C., Анискин С. В., Михайлов Е. А. Распыливающие устройства с дополненным факелом для орошения тепло- и массообменных аппаратов//Обзорная информация серия ХМ-1 ЦИН ТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1988. — С. 1—33.
  74. .И., Маякин В. П. Измерения в дисперсных потоках. М.: Энергия, 1971.-248 с.
  75. Г. М., Пейсахов И. Л. Контроль пылеулавливающих установок. -М.: Металлургия, 1973. 384 с.
  76. Безопасность труда на производстве. Исследования и испытания: Справ, пособие / Под ред. Б. М. Злобинского. М.: Металлургия, 1976.248 с.
  77. А.С. Закономерности дробления жидкостей механическими форсунками давления. Новочеркасск: РИОНПИ, 1961. — 183 с.
  78. Л.Д., Ефимочкин Г. И. Методика расчета водоструйного эжектора // Теплоэнергетика. 1964. — № 8. — С. 32—35.
  79. Е.Я., Зангер Н. М. Струйные аппараты. М.: Энергия, 1970. -217 с.
  80. С.В., Протодьяконов И. О. Метод расчета кинетики сероводорода каплями щелочного раствора // ЖПХ. 1995. — Т. 68, № 7. -С. 1158—1161.
  81. Дж. Массопередача с химической реакцией. Д.: Химия, 1971.-224 с.
  82. А.А. Введение в теорию разностных схем. М.: Наука, 1971.-550 с.
  83. H.F., Pigford R.L. // AIChE. 1942. — Vol. 22. — P. 747—760.
  84. УТВЕРЖДАЮ» Руководитель Испытательного центра «РИТМ"1. ФГУП „ЦНИИ ТС“, к.м.н.
  85. Печать Подпись Ю. А. Евдокимов25 марта 2002 г. 1. СПРАВКАо проведении экспертизы использования методики расчета абсорбции сероводорода в струйном газопромывателе
  86. Печать Начальник 23 ГМПИ МО РФ1. Подпись А. О. Наумов22″ марта 2002 г.
  87. Начальник отдела ООС, доктор географических наук, профессор1. Подпись1. Д.М. Белов
  88. УТВЕРЖДАЮ» Печать Технический директор1. Подпись ЗАО ОЛИМП1. Запорожец 29.03.02
Заполнить форму текущей работой

На отлично!