книги / 46
.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
ВЕСТНИК ПГТУ
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
ÈБИОТЕХНОЛОГИЯ
¹8
Издательство Пермского государственного технического университета
2008
ÓÄÊ 541+631+661+662+665 B38
Представлены результаты исследований в области химических технологий неорганических веществ и удобрений, переработки нефти и газа, биотехнологии и промышленной экологии. Рассмотрены перспективные технологии очистки, обезвреживания и переработки газов, сточных вод и отходов, образующихся на предприятиях Западного Урала.
Материалы сборника могут быть полезны инженерам, экологам и уче- ным, работающим на нефтеперерабатывающих, горно-химических, химиче- ских, биохимических и химико-металлургических предприятиях, а также студентам и аспирантам химико-технических вузов.
Редакционная коллегия: ä-ð õèì. íàóê В.В. Вольхин; ä-ð òåõí. íàóê С.В. Островский; ä-ð òåõí. íàóê В.З. Пойлов (ответственный за выпуск); д-р техн. наук В.Г. Рябов
Издано в рамках приоритетного национального проекта «Образование» по программе Пермского государственного технического университета «Создание инновационной системы формирования профессиональных компетенций кадров и центра инновационного развития региона на базе многопрофильного технического университета»
ISBN 978-5-398-00068-9 |
© ÃÎÓ ÂÏÎ |
|
«Пермский государственный |
|
технический университет», 2008 |
СОДЕРЖАНИЕ
Секция 1.
Химическая технология неорганических веществ и новых материалов
Островский С.В., Шафиков И.Я. |
|
Сравнительный анализ влияния различных типов вихревых |
|
труб и их основных геометрических размеров на процесс |
|
фазового разделения смесей .......................................................................... |
9 |
Степанов А.В., Пойлов В.З., Лановецкий С.В., |
|
Стрелков В.В., Провкова С.В. |
|
Перспективные направления получения диоксида марганца ................... |
16 |
Пойлов В.З., Смирнов С.А., Серый П.В., |
|
Ефремов А. А., Лановецкий С.В. |
|
Влияние условий синтеза на характеристики частиц |
|
гидроксида магния ......................................................................................... |
32 |
Лобанов С.А., К¸ниг А. |
|
Исследование процесса кристаллизации струвита |
|
применительно к очистке сточных вод от ионов |
|
аммония методом химического осаждения.................................................. |
40 |
Серый П.В. |
|
Влияние внешних факторов на свойства кристаллов |
|
при массовой кристаллизации карбамида.................................................... |
53 |
Осокина М.Н., Сизякина А.М., Тихонов В.А., |
|
Степанов А.В., Лановецкий С.В., Пойлов В.З., |
|
Косвинцев О.К. |
|
Определение показателей преломления растворов нитрата |
|
и ацетата марганца.......................................................................................... |
59 |
|
3 |
Чудинова О.А., Пойлов В.З., Сидельникова Э.Г. |
|
Гранулирование комплексных NPK-удобрений |
|
на основе сульфата аммония ........................................................................ |
65 |
Чудинова О.А., Пойлов В.З., |
|
Сидельникова Э.Г., Праслова Ю.С. |
|
Гранулирование комплексных NPK-удобрений |
|
на основе нитрата аммония............................................................................ |
76 |
Новоселов А.В., Козел З.Л., Пойлов В.З., |
|
Рупчева В.А., Кузьминых К.Г., Потапов И.С. |
|
Влияние разновидности сильвинитовых руд и пылевидных |
|
частиц на прочность прессата флотационного хлорида калия ................. |
86 |
Пойлов В.З., Рупчева В.А., Кузьминых К.Г., |
|
Потапов И.С., Лобанов С.А. |
|
Разработка и испытание способа снижения налипания |
|
хлорида калия на валки пресс-гранулятора ................................................. |
93 |
Пойлов В.З., Сидельникова Э.Г., |
|
Агапитов А.В., Чакилев А.В. |
|
Гранулирование уротропина методом окатывания .................................. |
100 |
Пузанов С.И., Кетов А.А., Кетов П.А. |
|
Использование стеклобоя как сырья для получения бетонов.................. |
113 |
Секция 2.
Технология переработки нефти, газа и нефтехимического синтеза
Абишев А.А., Загидуллин С.Х. |
|
Современные отечественные способы улучшения работы |
|
окислительных колонн производства нефтебитумов ............................... |
123 |
Ширкунов А.С., Кудинов А.В., Рябов В.Г., Нечаев А.Н., |
|
Дегтянников А.С., Слобода С.В. |
|
Построение математической модели процесса непрерывного |
|
производства битумов окислением ............................................................ |
129 |
4 |
|
Елькин А.Л., Нуждин И.А., Лысков В.Г., |
|
Хомяков А.В., Репета Н.И., Парфенова Е.Г., |
|
Беляева Е.Ю., Сажин О.В., Тархов Л.Г. |
|
Совместный пиролиз этановой и бутановой фракций ............................. |
136 |
Уханов С.Е., Уханова Н.Ю. |
|
Применение пероксида водорода для очистки подтоварной воды |
|
сепарации жирного газа от сероводорода и сульфидов ........................... |
143 |
Уханов С.Е., Старкова Н.Н., Кожевникова И.В. |
|
Изучение процесса адсорбции жидких углеводородных |
|
компонентов кислого газа на активированных углях............................... |
153 |
Глущенко В.Н., Юрпалов И.А., Безматерных Э.Н. |
|
Деэмульгирующий эффект поверхностно-активных |
|
ингибиторов асфальтеносмолопарафиновых отложений ........................ |
160 |
Глущенко В.Н., Денисова А.В., Баева Т.Л. |
|
Экспериментальный подход к созданию |
|
ингибирующих композиций........................................................................ |
167 |
Боздырева К.С., Масливец А.Н. |
|
Взаимодействие 3-ацилпирроло [1,2-а] хиноксалин-1,2,4 |
|
(5Н)-трионов с енаминами и ариламинами ............................................... |
179 |
Чарная Е.Б., Кундиев И.С. |
|
Уточнение некоторых понятий по обеспечению |
|
эффективного функционирования АСУТП ............................................... |
184 |
Секция 3. |
|
Перспективы биотехнологии и промышленной экологии |
|
Ваганов К.В., Кобелева А.Р., |
|
Пойлов В.З., Старостин А.Г. |
|
Исследование продуктов горения дизельных топлив .............................. |
191 |
Лебедев В.П. |
|
Термокаталитическая очистка выбросов от углеводородов .................... |
201 |
|
5 |
Зильберман М.В., Тиньгаева Е.А. |
|
Сорбционный метод очистки сточных вод от мышьяка .......................... |
207 |
Костарева К.А., Фарберова Е.А., Вольхин В.В. |
|
Влияние присутствия фосфатов |
|
в сточных водах на степень биоразложения ПАВ .................................... |
213 |
Майер В.В., Бибакова Т.А., |
|
Федорова Н.Н., Пойлов В.З. |
|
Способы переработки маточных растворов |
|
производства пентаэритрита ....................................................................... |
222 |
Тюленева Г.Е., Пойлов В.З., Майер В.В., |
|
Бибакова Т.А. , Федорова Н.Н. |
|
Переработка отходящих растворов производства пентаэритрита........... |
234 |
6
Секция 1
Химическая технология неорганических веществ и новых материалов
ÓÄÊ 532.527
С.В. Островский, И.Я. Шафиков
Пермский государственный технический университет
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ВИХРЕВЫХ ТРУБ И ИХ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ
НА ПРОЦЕСС ФАЗОВОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ
В ходе сравнительного анализа рассмотрен механизм образования и разделения двухфазной смеси в вихревой трубе; предложен алгоритм расчета и приведен пример расчета толщины пленки конденсата в цилиндрической и конической камерах энергетического разделения. Показано, что прямоточная вихревая труба с цилиндрической камерой энергетического разделения является наиболее эффективной для процесса фазового разделения смесей.
В настоящее время в химической промышленности все чаще для фазового разделения смесей применяются вихревые трубы.
Механизм образования и разделения двухфазной смеси в вихревой трубе противоточного типа (рис.1) может быть представлен следующим образом [1]. При истечении газовой смеси, находящейся в однофазном состоянии, из тангенциального соплового ввода 1 происходит процесс расширения, при этом исходная смесь переходит в двухфазное состояние, т.е. из газовой фазы происходит выделение конденсата. Конденсат 3, образовавшийся в сопловом сечении под воздействием сильного поля центробежных сил, переносится на периферию камеры 2 и осаждается на стенке. Образовавшееся газовое ядро 4 разделяется на два потока: осевой и периферийный, которые движутся противоположно друг относительно друга и, взаимодействуя, обмениваются массой и энергией. Образовавшийся периферийный поток увлекает за собой жидкостную пленку 3 и выводит ее из камеры 2.
На характер взаимодействия газового потока и пленки жидкости на стенках камеры разделения определяющее влияние оказыва-
9
Рис.1. Структура газожидкостного потока в камере вихревой трубы
ют процессы тепломассообмена контактирующих сред. Диссипация кинетической энергии за счет сил трения на границах сред и тепловой поток от газа к пленке вызывают интенсивное испарение жидкости из пленки.
В зависимости от количества введенного и выделившегося в камере конденсата осевая протяженность пленки жидкости может быть различной. При относительно малом содержании жидкости теплообмен с газовым ядром может привести к ее полному испарению в конечных сечениях камеры, т.е. из вихревой трубы будут выходить только газовые потоки. При увеличении количества жидкости пленка может занять всю внутреннюю боковую поверхность камеры, и жидкость из пленки будет выводиться из камеры через дроссель вместе с периферийным газовым потоком.
Следовательно, эффективность фазового разделения будет зависеть от типа (прямоточная или противоточная) и от оптимальных геометрических размеров (длина, диаметр) камеры энергетического разделения вихревой трубы.
Составим алгоритм расчета для определения толщины пленки конденсата в цилиндрической камере энергетического разделения
(ðèñ.2).
R è r – внешний и внутренний радиусы. Объем конденсата может быть найден по следующей зависимости:
V = πl(r2 − r2 ) = πlr2 |
− πlr2 . |
(1) |
1 |
1 |
|
10