Перспективы использования струйно-барботажных контактных устройств для повышения энергоэффективности массообменных аппаратов

В развитии многих отраслей промышленности одним из приоритетных направлений является энергосбережение. При проведении процессов ректификации и сорбции одним из способов повышения энергоэффективности является использование современных контактных устройств, что позволяет увеличить производительность промышленных установок и снизить себестоимость единицы конечной продукции. В последние годы появились разнообразные конструкции таких устройств, обладающих достаточно высокой тепломассообменной эффективностью. Однако зачастую предлагаемые конструкции не лишены недостатков, таких как высокое гидравлическое сопротивление, низкий КПД, сложность в изготовлении и ремонте. Предотвратить необоснованное увеличение энергетических затрат на проведение тепломассообменных процессов позволит применение в колонных аппаратах разработанных авторами статьи струйно-барботажных контактных устройств. При этом решается вопрос масштабного перехода, что позволяет создавать аппараты любой заданной производительности без снижения эффективности. В статье представлены исследования по определению оптимальных конструктивных параметров контактного устройства.

контактное устройство, барботаж, массообмен, эффективность, крутящий момент

1. Ясавеев Х.Н., Лаптев А.Г., Фарахов М.И. Модернизация установок переработки углеводородных смесей. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2004. 307 с.

2. Kolev N., Kralev B., Kolev D. Gas side controlled mass transfer in a new packing with stamped horizontal lamellae operating at extremely low liquid loads // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2013. № 63. P.44-49.

3. Maćkowiak J. Model for the prediction of liquid phase mass transfer of random packed columns for gasliquid systems // Chemical Engineering Research and Design, 2011. № 89 (8). P.1308-1320.

4. Bessou V., Rouzineau D., Prévost M., Abbé F., Dumont C., Maumus J.-P., Meyer M. Performance characteristics of a new structured packing // Chemical Engineering Science. 2010. № 65 (16). P.4855-4865.

5. Wei Zhou Jiao, You Zhi Liu, Gui Sheng Qi. Gas Pressure Drop and Mass Transfer Characteristics in a Cross-flow Rotating Packed Bed with Porous Plate Packing // Industrial & Engineering Chemistry Research, 2010. № 49 (8). P.3732-3740.

6. Azzopardi B. J., Mudde R. F., Lo S., Morvan H., Yan Y., Zhao D. Hydrodynamics of Gas-Liquid Reactors: Normal Operation and Upset Conditions, First Edition. Ltd. Published by John Wiley & Sons, 2011.

7. Behnoosh M., Ensieh G.B., Jafar S.M. Experimental study of gas hold-up and bubble behavior in gas-liquid bubble column // Petroleum & Coal, 2009. № 51 (1). P.22-28.

8. Karwa N., Schmidt L., Stephan P. Hydro dynamics of quenching with impinging free-surface jet // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2012. № 55 (13-14). P.3677-3685.