Моделирование процесса абсорбции в насадочной колонне, работающей в режиме эмульгирования

Представлен новый подход к математическому моделированию работы насадочных абсорбционных колонн, работающих в режиме эмульгирования, позволяющий оценить фактическую площадь поверхности контакта фаз продуктов массообмена. На основании равенства энергии образования поверхности раздела фаз между газовыми пузырями и жидкостью и работы на преодоление гидравлического сопротивления, численно равного энергии на единицу объема газовой фазы, выведены уравнения для расчета среднего диаметра пузырьков газовой фазы, их числа и толщины пленки жидкости между пузырьками в насадочной абсорбционной массообменной колонне, работающей в режиме эмульгирования. Проведено сравнение технологических и геометрических параметров типовой насадочной абсорбционной колонны с кольцами Рашига и колонны c насадочным материалом S-Aisi316Tiε-0,82, полученным из отходов металлообработки.

1. Golovanchikov A.B., Balashov V.A., Merentsov N.A. The filtration equation for packing material. Chemical and Petroleum Engineering. 2017. Vol. 53. No 1—2. Р. 10—13.

2. Мадышев И.Н., Дмитриева О.С., Дмитриев А.В. Перспективы использования струйно-барботажных контактных устройств для повышения энергоэффективности массообменных аппаратов. Экология и промышленность России. 2015. Т. 19. № 7. С. 36—39.

3. Исаев А.А., Дмитриева О.С., Дмитриев А.В. Формирование пленочного течения в тепломассообменных аппаратах с каналами шестиугольной формы. Экология и промышленность России. 2014. Ноябрь. С. 12—14.

4. Dmitriev A., Madyshev I., Dmitrieva O. Cleaning of Industrial Gases from Aerosol Particles in Apparatus with Jet-Film Interaction of Phases. Ecology and Industry of Russia. 2018. V. 22. № 6. С. 10—14.

5. Dyubanov M., Shapovalova O., Roshchin A., Treger Yu., Solovyanov A. Analysis of the Emissions’ Composition into the Atmosphere at the Enterprises of Leather and Footwear Production and the Development of Technical Solutions for their Decontamination. Ecology and Industry of Russia. 2019. V. 23. № 9. С. 24—29.

6. Yusubov F., Mansurov E. Research and Design of the Process for the Absorption of CO2 from Flue Gases. Ecology and Industry of Russia. 2020 V. 24. №7. C. 63—67.

7. Nosyrev M., Komlyashev R., Ilyina S., Kabanov O. Purification of Gas Emissions from Sulfur Dioxide in Industrial Plants. Ecology and Industry of Russia. 2018. V. 22. № 8. С. 24—27.

8. Носырев М.А., Комляшев Р.Б., Ильина С.И. Расчет гидравлического сопротивления и удерживающей способности в абсорберах с псевдосжиженной насадкой. Экология и промышленность России. 2013. Июль. С. 37—41.

9. Беккер В.Ф., Киссельман И.Ф. Очистка промышленных газов в абсорберах с вращающейся подвижной насадкой. Экология и промышленность России. 2010. Январь. С. 18—21.

10. Петрашова Е.Н., Пушнов А.С., Лагуткин М.Г. Газораспределение в слое нерегулярной насадки скрубберных аппаратов для очистки отходящих газов. Экология и промышленность России. 2011. Март. С. 6—9.

11. Dmitriev A., Madyshev I., Dmitrieva O., Nikolaev A. Research Dispersing Liquid and Gas in the Contact Device with an Increased Range of Stable Operation. Ecology and Industry of Russia. 2017. V. 21. № 3. C. 12—15.

12. Тимонин А.С., Божко Г.В., Борщев В.Я., Гусев Ю.И. Оборудование нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств. Книга 2. Под общей ред. А. С. Тимонина. М., Инфра-Инженерия, 2019. 476 с.

13. Golovanchikov A., Merentsov N. Modelling of Absorption Process in a Column with Diffused Flow Structure in Liquid Phase. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019. Vol. 983. Р. 635—644.

14. Merentsov N., Persidskiy A., Lebedev V., Golovanchikov A. Automatic Control of Operating Modes of Packed Apparatus for Selective Gas Emissions Cleaning. Ecology and Industry of Russia. 2020. Vol. 24. No 2. P. 10—16.

15. Merentsov N., Persidskiy A., Lebedev V., Topilin M., Golovanchikov A. Modelling and Calculation of Industrial Absorber Equipped with Adjustable Sectioned Mass Exchange Packing. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019. Vol. 983. Р. 560—573.