Двухроторный массообменный аппарат
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
, каковыми являются центробежное поле или амплитудные колебания. В опытах по абсорбции CO2 водой при частоте вибрации 37,5 - 41,7 Гц высота единицы переноса была в 5 - 6 раз ниже, чем при отсутствии вибрации.
Наряду с коэффициентом массопередачи важным параметром при массообмене является поверхность контакта между фазами. Чем больше поверхность, через которую осуществляется массообмен, тем интенсивнее протекает процесс.
Поэтому в аппаратах, с целью увеличения площади контакта фаз, применяют пленочное либо капельное течение жидкости совместно со струйным или пузырьковым (барботаж) течением газовой фазы. Это осуществляется с помощью:
развитой поверхности контактных элементов (насадочные колонны);
интенсивных пенных или струйно-капельных режимов работы аппарата (тарельчатые колонны и аппараты с вертикальными контактными решетками);
установки в аппарате механического перемешивающего устройства, способного диспергировать взаимодействующие фазы.
Последний способ хорош тем, что помимо увеличения межфазной поверхности, он позволяет накладывать на систему центробежное поле, также увеличивающее интенсивность процесса. Необходимо отметить, что на современном уровне развития техники обеспечение заданной площади контакта фаз в аппарате с пленочным течением требует больших габаритных размеров, нежели в аппарате использующим диспергирование фаз.
Также важным фактором, влияющим на скорость массообмена, является время контакта фаз. Чем меньше время контакта, тем выше коэффициент массопередачи. Однако в этом случае количество вещества, перешедшее из одной фазы в другую, также уменьшается. Поэтому представляет интерес не столько общее время контакта, сколько время, за которое происходит обновление поверхности массообмена. Из литературы известно, что скорость переноса вещества в момент образования межфазной поверхности достаточно высока. Причем со временем она быстро уменьшается и асимптотически стремится к некоторому постоянному значению. Увеличение интенсивности массообмена в этом случае может быть достигнуто за счет создания в системе таких условий, при которых межфазная поверхность будет обновляться за сравнительно короткий промежуток времени.
Понимание путей увеличения коэффициента массопередачи дает детальное рассмотрение процесса массопереноса. Массоперенос, как правило, состоит из нескольких последовательных стадий, т.е. поток целевого компонента, переносимого из одной фазы в другую, испытывает несколько последовательных сопротивлений. Если представить коэффициент массопередачи как величину обратную сумме сопротивлений массопереносу, то, очевидно, его увеличение будет связано со снижением сопротивления на каждой из стадий массопередачи.
Таким образом, конструкция массообменного аппарата, отвечающая наибольшей скорости массообмена, должна включать следующие черты: противоточное движение фаз, диспергирование фаз, наложение силового воздействия, небольшие контактные устройства и рабочие объемы, турбулентный режим течения. С этой точки зрения был предпринят анализ известных конструкций газожидкостных массообменных аппаратов.
2. Патентный поиск
Оценка разработок и создание отвечающих лучшим мировым достижениям и превосходящих их новых видов оборудования, технологических процессов, материалов не могут быть осуществлены без проведения патентных исследований на всех стадиях выполнения научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских разработок.
Анализ описаний отечественных и зарубежных изобретений, а также информации технического, экономического правового и конъюнктурного характера позволяет выявить конкурирующие направления в изучаемой отрасли техники, определить наиболее перспективные из них, дать объективную оценку новизны и технико-экономической эффективности разрабатываемого объекта, использовать при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ лучшие достижения мировой техники; своевременно защищать собственные технические решения, выполненные на уровне изобретения патентами в России и за рубежом.
В ходе выполнения курсовой работы был проведен поиск аналогичного оборудования с целью сравнения лабораторной установки с ранее разработанными устройствами. Перечень отобранных в процессе поиска массообменных аппаратов (таблица 1) приведён ниже. Наиболее интересные технические решения рассмотрены подробнее после таблиц.
2.1 Результаты патентного поиска
Патентный поиск роторных массообменных аппаратов за период с 1990 по 2011г. в Российской Федерации.
Таблица 1 - Патентный поиск
Центробежно-барботажный аппарат, содержащий верхнюю крышку, камеру с верхней и нижней торцевыми крышками, внутренней обечайкой в виде обратного перфорированного отверстиями конуса, размещенной в камере, подводящей трубой для жидкости, ориентированной внутрь обечайки, снабженной тарелкой для подачи и слива жидкости, размещенной в нижней торцевой крышке камеры с возможностью образования зазора с ее внутренней поверхностью, тангенциальный патрубок ввода газа, патрубок вывода газа, отличающийся тем, что в камере дополнительно размещена перегородка в виде пластины, расположенной между цилиндрическим корпусом камеры и обечайкой, выполненной в форме улитки от места сопряжения тангенциального патрубка ввода газа с цилиндрическим корпусом камеры, соединяющей верхнюю и нижнюю торцевые крышки, кроме того, в?/p>