ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2018-6-10-14ekip-1070Research ArticleИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯENGINEERING SOLUTIONSОчистка промышленных газов от аэрозольных частиц в аппаратах со струйно-пленочным взаимодействием фазCleaning of Industrial Gases from Aerosol Particles in Apparatus with Jet-Film Interaction of PhasesДмитриевА.В.DmitrievA.V.

д-р техн. наук, зав. кафедрой

Dr. Sci. (Eng.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruМадышевИ.Н.MadyshevI.N.

канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Senior Research Fellow

podpiska@kalvis.ruДмитриеваО.С.DmitrievaO.S.

канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник

Cand.Sci. (Eng.), Senior Research Fellow

podpiska@kalvis.ruКазанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian FederationКазанский национальный исследовательский технологический университетРоссияKazan National Research Technological UniversityRussian Federation2018100620182261014Copyright © ООО "Калвис", 20182018ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/1070

С целью решения проблемы повышения эффективности очистки промышленных газовых выбросов от аэрозольных частиц авторами разработано струйно-пленочное контактное устройство, описан принцип его работы. Представлены результаты численных исследований по определению эффективности осаждения аэрозолей на пленке жидкости струйно-пленочного контактного устройства. Исследование проведено в программном комплексе ANSYS Fluent, в расчетах использовалась модель турбулентности k-ω SST-модель. При этом рассмотрены разные варианты соотношений высоты к ширине конструкции устройства, изменялись скорость потока газа и размеры дисперсных частиц. Показано, что для достижения высоких технико-экономических показателей работы тепломассообменных аппаратов со струйно-пленочными контактными устройствами следует их проектировать с учетом выбора оптимальных значений высоты сливного стакана (kb = 0,46÷0,53).

In order to solve the problem of increasing the efficiency of purification of industrial gas emissions from aerosol particles, the authors developed a jet-film contact device, described the principle of its operation. The results of numerical studies to determine the efficiency of aerosol deposition on a fluid film of a jet-film contact device are presented. The study was carried out in the ANSYS Fluent software package, using the turbulence model of the k-ω SST model. Different variants of the ratio of the height to the width of the structure of the device are considered. The velocity of the gas flow and the sizes of the dispersed particles are changed. It is shown that to achieve high technical and economic performance of heat and mass transfer devices with jet-film contact devices, they should be designed taking into account the choice of optimum values for the height of the downcomer (kb = 0,46÷0,53).

контактные устройстваочистка газовэффективностьсепарациядисперсные частицыcontact devicesgas cleaningefficiencyseparationdispersed particlesReferencesСугак Е.В., Войнов Н.А., Николаев Н.А. Очистка газовых выбросов в аппаратах с интенсивными гидродинамическими режимами. Казань, Отечество, 2009. 224 с.Сугак Е.В., Войнов Н.А., Николаев Н.А. Очистка газовых выбросов в аппаратах с интенсивными гидродинамическими режимами. Казань, Отечество, 2009. 224 с.Varaksin A.Yu., Romash M.E., Kopeitsev V.N., Taekin S.I. The possibility of physical simulation of air tornados under laboratory conditions. High Temperature. 2008. Vol. 46. № 6. P. 888—891.Varaksin A.Yu., Romash M.E., Kopeitsev V.N., Taekin S.I. The possibility of physical simulation of air tornados under laboratory conditions. High Temperature. 2008. Vol. 46. № 6. P. 888—891.Voinov N.A., Zhukova O.P., Lednik S.A., Nikolaev N.A. Mass transfer in gas-liquid layer on vortex contact stages. Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2013. Vol. 47. № 1. P. 55—59.Voinov N.A., Zhukova O.P., Lednik S.A., Nikolaev N.A. Mass transfer in gas-liquid layer on vortex contact stages. Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2013. Vol. 47. № 1. P. 55—59.Дмитриев А.В., Дмитриева О.С., Мадышев И.Н., Николаев А.Н., Круглов Л.В. Пат. РФ № 171022, МПК B01D 3/20. Контактное устройство с пленочным течением жидкости для тепломассообменных аппаратов; заявл. 09.01.2017; опубл. 17.05.2017. Бюл. № 14. 6 с.Дмитриев А.В., Дмитриева О.С., Мадышев И.Н., Николаев А.Н., Круглов Л.В. Пат. РФ № 171022, МПК B01D 3/20. Контактное устройство с пленочным течением жидкости для тепломассообменных аппаратов; заявл. 09.01.2017; опубл. 17.05.2017. Бюл. № 14. 6 с.Zaripov S.K., Solov’eva O.V., Solov’ev S.A. Inertial Deposition of Aerosol Particles in a Periodic Row of Porous Cylinders. Aerosol Science and Technology. 2015. Vol. 49 (6). P. 400—408.Zaripov S.K., Solov’eva O.V., Solov’ev S.A. Inertial Deposition of Aerosol Particles in a Periodic Row of Porous Cylinders. Aerosol Science and Technology. 2015. Vol. 49 (6). P. 400—408.Zaripov S.K., Soloveva O.V., Skvortsov E.V. Analytical Model of the Transport of Aerosol Particles in a Circular Hole Inside a Porous Medium. Transport in Porous Media. 2015. Vol. 107(1). P. 141—151.Zaripov S.K., Soloveva O.V., Skvortsov E.V. Analytical Model of the Transport of Aerosol Particles in a Circular Hole Inside a Porous Medium. Transport in Porous Media. 2015. Vol. 107(1). P. 141—151.Лаптев А.Г. Модели пограничного слоя и расчет тепломассообменных процессов. Казань, Казан. гос. энерг. ун-т, 2007. 500 с.Лаптев А.Г. Модели пограничного слоя и расчет тепломассообменных процессов. Казань, Казан. гос. энерг. ун-т, 2007. 500 с.Dmitrieva O.S., Dmitriev A.V., Madyshev I.N., Nikolaev A.N. Flow Dynamics of Mass Exchangers with Jet-Bubbling Contact Devices. Chemical and Petroleum Engineering, 2017. Vol. 53. № 1—2. P. 130—134.Dmitrieva O.S., Dmitriev A.V., Madyshev I.N., Nikolaev A.N. Flow Dynamics of Mass Exchangers with Jet-Bubbling Contact Devices. Chemical and Petroleum Engineering, 2017. Vol. 53. № 1—2. P. 130—134.Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М., Наука, 1981. 176 с.Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М., Наука, 1981. 176 с.Mardanov R.F., Soloveva O.V., Zaripov S.K. Flow past a porous cylinder in a rectangular periodic cell: Brinkman and Darcy models comparison. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 158. 012065. P. 1—5.Mardanov R.F., Soloveva O.V., Zaripov S.K. Flow past a porous cylinder in a rectangular periodic cell: Brinkman and Darcy models comparison. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 158. 012065. P. 1—5.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.