МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БАРБОТАЖНЫХ ТАРЕЛОК В АБСОРБЕРАХ ПО ЗАДАННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАССОПЕРЕДАЧИ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
КГЭУ
2.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Тип:
Статья
Страницы:
с 118
по 124
Статус:
Опубликован
Получено:
28.08.2025
Одобрено:
23.12.2025
Опубликовано:
05.04.2026
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
АБСОРБЦИЯ, БАРБОТАЖ, СТРУКТУРА ПОТОКА, МАССОПЕРЕДАЧА, ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗДЕЛЕНИЯ
Финансирование:
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-29-00129, https://rscf.ru/project/25-29-00129/»
Аннотация:
Рассмотрена и решена задача инженерного расчета массопередачи на барботажных тарелках в абсорберах с целью определения режимных и конструктивных характеристик, обеспечивающих заданную степень разделения газовых смесей. Применяются модели идеального вытеснения газа и полного перемешивания жидкой фазы на провальных тарелках, а также на ситчатых небольшого диаметра. Представлен алгоритм и пример расчета по заданной эффективности массопередачи. В результате находятся скорость газа, диаметр абсорбера, расход жидкого поглотителя и высота статического столба жидкости, которые обеспечивают заданную эффективность массопередачи, т.е. степень поглощения компонента. Для повышения точности расчета эффективности массопередачи на тарелках с переливными устройствами (ситчатых, клапанных и др.) использована ячеечная модель гидродинамической структуры потока жидкой фазы. Дано сравнение с расчетом по модели идеального смешения. Установлено, что учетом структуры потоков расчет эффективности массопередачи получается на 5-7% выше, по сравнению с моделью идеального смешения по жидкой фазе, так как при идеальном смешении меньше движущая сила массообмена. Показана возможность учета неравномерности профиля скорости газа и градиента столба жидкости по длине тарелки при расчете эффективности разделения смеси. Разработанный метод расчета эффективности абсорбции может применяться при проектировании или модернизации аппаратов.
Рассмотрена и решена задача инженерного расчета массопередачи на барботажных тарелках в абсорберах с целью определения режимных и конструктивных характеристик, обеспечивающих заданную степень разделения газовых смесей. Применяются модели идеального вытеснения газа и полного перемешивания жидкой фазы на провальных тарелках, а также на ситчатых небольшого диаметра. Представлен алгоритм и пример расчета по заданной эффективности массопередачи. В результате находятся скорость газа, диаметр абсорбера, расход жидкого поглотителя и высота статического столба жидкости, которые обеспечивают заданную эффективность массопередачи, т.е. степень поглощения компонента. Для повышения точности расчета эффективности массопередачи на тарелках с переливными устройствами (ситчатых, клапанных и др.) использована ячеечная модель гидродинамической структуры потока жидкой фазы. Дано сравнение с расчетом по модели идеального смешения. Установлено, что учетом структуры потоков расчет эффективности массопередачи получается на 5-7% выше, по сравнению с моделью идеального смешения по жидкой фазе, так как при идеальном смешении меньше движущая сила массообмена. Показана возможность учета неравномерности профиля скорости газа и градиента столба жидкости по длине тарелки при расчете эффективности разделения смеси. Разработанный метод расчета эффективности абсорбции может применяться при проектировании или модернизации аппаратов.
Ключевые слова:
АБСОРБЦИЯ, БАРБОТАЖ, СТРУКТУРА ПОТОКА, МАССОПЕРЕДАЧА, ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗДЕЛЕНИЯ
АБСОРБЦИЯ, БАРБОТАЖ, СТРУКТУРА ПОТОКА, МАССОПЕРЕДАЧА, ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗДЕЛЕНИЯ
