Кафедри
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393
Переглянути
3 результатів
Результати пошуку
Документ Аналіз процесу теплообміну в трубчастому плівковому абсорбері при сульфатуванні сумішей органічних речовин(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Дзевочко, Альона ІгорівнаВ статті наведено, що виробництво поверхнево-активних речовин (ПАР) складається з таких стадій: каталітичного окислення двооксиду сірки, сульфатування, нейтралізації та очищення газоподібних викидів. Стадія сульфатування є основною, на якій можливо отримати високоякісні проміжні продукти. Показано, що для процесу сульфатування використовуються трубчасті плівкові абсорбери, в яких створюються м’які умови проходження екзотермічної реакції за рахунок ефективного відводу тепла. Це дає можливість отримати високоякісні ПАР як з точки зору ступеня сульфатування, так і з точки зору світлих продуктів. Наведено, що трубчастий плівковий абсорбер з низпадним потоком фаз представляє собою вертикальну конструкцію з двома потоками: плівка рідинної фази та газоповітряний потік, тобто двофазну систему. Наявність двох фаз змінює не тільки форми руху таких систем, але й їх природу, так як вирішальний вплив має взаємодія між фазами. На відміну від однофазних потоків на границі розділу двофазних потоків проявляються нові сили – сили міжфазного поверхневого натягу, які впливають і на процес масопередачі і на процес теплообміну. Показано, що в періодичних публікаціях мало даних про вплив на процес теплообміну температур та витрат вихідних реагентів. Такі дослідження дадуть можливість створити більш сучасну конструкцію промислового трубчастого плівкового абсорбера. Наведено дані аналізу з вибору температур та витрат використаних реагентів. Більш глибокий аналіз процесів теплообміну проводився методом математичного моделювання. Наведена спрощена математична модель, яка дозволяє провести аналіз процесу теплообміну за довжиною абсорбера. Розроблена програма розрахунку процесу сульфатування суміші органічних речовин в трубчастому плівковому абсорбері з використанням пакету прикладних програм MathLab. Наведено результати математичного моделювання для трьох швидкостей газоповітряного потоку: 16 м/с, 20 м/с, 24 м/с, які були рекомендовані при аналізі витрат вихідних реагентів. Показано, що основна кількість тепла реакції передається охолоджувальній воді по всій довжині абсорбера.Документ Construction of a mathematical model of the film absorber for sulfating two-component mixtures of organic substances(PC Technology Center, 2021) Dzevochko, O.; Podustov, M.; Dzevochko, A.; Panasenko, V.The processes that occur in film absorbers during the sulfation of two-component mixtures of organic substances are quite complex and require mathematical modeling. This paper reports the construction of a mathematical model that makes it possible to adequately describe the process of sulfation involving gaseous sulfur trioxide in the production of surfactants. Based on the model, it became possible to investigate this process for higher alcohols of fractions C₁₂–C₁₄ and monoethanolamides of higher fatty acids of coconut oil. The data are given on the comparison of mathematical modeling results based on the mathematical model built with known experimental data and results of alternative mathematical modeling for different ratios of the length of the reaction pipe to its diameter (l/d). It is shown that the error in comparing the experimental data was 4.8–9.6 % at l l/d=29; 1.1–8.7 % at l/d=70; 3.9–12.3 % at l/d=144. The error in comparing known results of alternative mathematical modeling was, respectively, 6.3–7.2 %, 0.1–6.5 %, 0–1.0 %. These results were obtained for the molar ratio in the range of 1.0–1.15 and the SO3 concentration in the stream of 4.0–6.0 %. Such findings suggest that the established dependences of the basic parameters for the sulfation process are adequate in terms of the absorber length and its radial direction. Therefore, the mathematical model built does hold within the considered ranges of input variables. Consequently, it could be used in the theoretical study of the process of sulfation of two-component mixtures of organic substances by gaseous sulfur trioxide in a film absorber with a downward flow of phases. The results obtained could be used in practice, in particular in the manufacture of high-quality products for the cosmetic industry.Документ Дослідження теплових і масообмінних процесів в газорідинних плівкових абсорберах у технології поверхнево-активних речовин(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Дзевочко, Альона ІгорівнаУ статті наведено, що поверхнево-активні речовини (ПАР) мають асиметрично побудовану молекулу, яка містить гідрофільну та гідрофобну групи. Основним відділенням виробництва ПАР є процес сульфатування органічної речовини газоподібним триоксидом сірки. Показано, що процес сульфатування в газорідинних плівкових абсорберах складається з таких стадій: процес масообміну триоксиду сірки з газоповітряного потоку до рідинної фази; процес абсорбції триоксиду сірки органічною речовиною з проходженням екзотермічної хімічної реакції; процес теплообміну між рідинною фазою та газоповітряним потоком; процес теплообміну між рідинною фазою та потоком охолоджувальної води. Дослідження теплових і масообмінних процесів на цих стадіях дають можливість обрати необхідні рівняння для розрахунку коефіцієнтів теплопередачі, коефіцієнтів тепловіддачі та коефіцієнта масопередачі. Розрахунок коефіцієнта теплопередачі від рідини до газу рекомендовано проводити за рівнянням коли дифузійні і теплові числа Прандтля близькі до одиниці. Використання класичного рівняння для розрахунку коефіцієнта тепловіддачі від рідинної фази до стінки реакційної труби не дали необхідного результату. Тому було використано рівняння, яке враховує властивості газорідинного потоку в цілому. Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі від стінки реакційної труби до охолоджувального потоку води рекомендовано проводити за класичним рівнянням критерію Нуссельта. Наведено дані обробки експериментальних даних по розрахунку густини та динамічної в’язкості реакційної маси за довжиною реактора. Рівняння для розрахунку коефіцієнта масопередачі було отримано аналізом 6-ти рівнянь різних авторів, які займалися процесом сульфатування органічних речовин. Для проведення аналізу було розроблено математичний опис процесу сульфатування в плівковому абсорбері. При розробці математичного опису були складені балансові рівняння масо- і теплообміну для реакційної труби. За результатами математичного моделювання було обрано рівняння, яке включає дотичне напруження на поверхні розділу газ-рідина. Результати математичного моделювання були зіставлені з експериментальними даними Гутьєрреса та результатами математичного моделювання Дабіра. Отримані результати будуть використані при математичному моделюванні процесу сульфатування в плівковому абсорбері.