ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 6, 2011

Ñîâðåìåííàÿ òåíäåíöèÿ ðàçâèòèÿ ñîðáöèîííûõ

òåõíîëîãèé — àêòèâíûé ïîèñê è ïðèìåíåíèå ñîð-

áåíòîâ ñ âûñîêîé ñåëåêòèâíîñòüþ è âñå áîëüøåé åì-

êîñòüþ. Îáðàáîòêà çíà÷èòåëüíûõ îáúåìîâ æèäêîñòè

èëè ïóëüïû äîëæíà ïðîâîäèòüñÿ îòíîñèòåëüíî ìà-

ëûìè êîëè÷åñòâàìè ñîâðåìåííûõ âûñîêîåìêèõ ñîð-

áåíòîâ, ïðè÷åì â áîëåå âûãîäíîì ñ òî÷êè çðåíèÿ êè-

íåòèêè ñîðáöèè ïîðîøêîîáðàçíîì (òîíêîäèñïåðñ-

íîì) âèäå. Äëÿ áîëåå ïîëíîãî è ýôôåêòèâíîãî èñ-

ïîëüçîâàíèÿ òàêèõ ñîðáåíòîâ ïîâûøàþòñÿ òðåáîâà-

íèÿ ê èíòåíñèâíîñòè èõ êîíòàêòà ñî âñåì îáúåìîì

îáðàáàòûâàåìîé æèäêîñòè èëè ïóëüïû è ê íàèáîëåå

ïîëíîìó íàñûùåíèþ ñîðáåíòîâ, ò.å. èñïîëüçîâàíèþ

èõ âûñîêîé åìêîñòè.

Èçâåñòíûå ñîðáöèîííûå òåõíîëîãè÷åñêèå ïðî-

öåññû, òàêèå, êàê îäíîêðàòíîå ñìåøèâàíèå è ðàçäå-

ëåíèå ôàç, íå îòâå÷àþò òðåáîâàíèÿì ïî èíòåíñèâíî-

ñòè è ïîëíîìó íàñûùåíèþ ñîðáåíòà. Ïðîöåññû

ìíîãîêðàòíîãî ñìåøåíèÿ — ðàçäåëåíèÿ (äåêàíòà-

öèè) ôàç â ïðèíöèïå ìîãóò îáåñïå÷èòü äîñòàòî÷íîå

íàñûùåíèå ñîðáåíòîâ, îäíàêî ëèáî âîîáùå íåïðè-

ìåíèìû äëÿ òîíêîäèñïåðñíûõ ñîðáåíòîâ, ëèáî òðå-

áóþò áîëüøèõ ýíåðãî- è ðåñóðñîçàòðàò âñëåäñòâèå èõ

ìíîãîîïåðàöèîííîñòè è òðóäíîñòè ðàçäåëåíèÿ è ïå-

ðåìåùåíèÿ îòíîñèòåëüíî ìàëîãî êîëè÷åñòâà òîíêî-

äèñïåðñíîãî ñîðáåíòà. Íàïðèìåð, äëÿ ÷åòûðåõñòó-

ïåí÷àòîãî ïðîöåññà ñìåøåíèÿ–ðàçäåëåíèÿ òðåáóåò-

ñÿ, ïî ìåíüøåé ìåðå, 12 åäèíèö îáîðóäîâàíèÿ: 4

ðåàêòîðà, 4 íàñîñà è 4 ðàçäåëèòåëÿ (îòñòîéíèêè,

ñëîæíûå öåíòðîáåæíûå äåêàíòåðû, ñïåöèàëüíûå

ôèëüòðû è ò.ï.).

Â ñëó÷àå îáðàáîòêè íå «÷èñòûõ» æèäêîñòåé, à

ïóëüï, ñîäåðæàùèõ äèñïåðñíóþ ôàçó, èçâåñòíûå

ïðîöåññû âîâñå íå ïðèìåíèìû âñëåäñòâèå íåâîç-

ìîæíîñòè ïîñëåäóþùåãî îòäåëåíèÿ ÷àñòèö òîíêî-

äèñïåðñíîãî ñîðáåíòà îò äèñïåðñíîé ôàçû ïóëüïû.

Äëÿ óñòðàíåíèÿ óêàçàííûõ íåäîñòàòêîâ àâòîðàìè

ïðåäëîæåí ñïîñîá [1], â îñíîâå êîòîðîãî ëåæèò âçà-

èìîäåéñòâèå ïîòîêà êîíöåíòðèðîâàííîé ñóñïåíçèè

òîíêîäèñïåðñíîãî ñîðáåíòà ñ ïîòîêîì îáðàáàòûâàå-

ìîé òåêó÷åé ñðåäû (æèäêîñòè èëè ïóëüïû) âçàìåí

òðóäíîðåàëèçóåìîãî ëèáî íåâîçìîæíîãî (îñîáåííî

â ñëó÷àå îáðàáàòûâàåìîé ïóëüïû) íåïîñðåäñòâåííî-

ãî ïðîòèâîòî÷íîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ÷àñòèö ñîðáåíòà

ñ òåêó÷åé ñðåäîé. Òàêîå âçàèìîäåéñòâèå ïðåäïîëàãà-

åòñÿ ïðîâîäèòü â êîíâåêòèâíîì ìàññîîáìåííîì àï-

ïàðàòå (ÊÌÎÀ) [2–6]. Îí ñîñòîèò èç ñèñòåìû ñìåæ-

íûõ êàíàëîâ, ðàçäåëåííûõ ïåðåãîðîäêîé, ïðîíèöàå-

ìîé äëÿ æèäêîé ôàçû è íåïðîíèöàåìîé äëÿ ÷àñòèö

òâåðäîé ôàçû ïîòîêîâ, à òàêæå ïóëüñàöèîííîé ñèñ-

òåìû, îñóùåñòâëÿþùåé ìíîãîêðàòíûé îáìåí ïîð-

öèÿìè æèäêîé ôàçû ìåæäó ïîòîêàìè.

Â ðàáîòàõ [7–13] ïðåäëîæåíà, ðàññ÷èòàíà è èññëå-

äîâàíà àïïàðàòóðíàÿ ñõåìà äëÿ ïðîâåäåíèÿ ïåðèî-

äè÷åñêîãî ïðîöåññà ñîðáöèè. Àâòîðàìè [14] îáîñíî-

âàíà òàêæå ëèíèÿ ðåàêòîð–ïðîòèâîòî÷íûé ìàññîîá-

ìåííèê äëÿ ôàçîñåëåêòèâíîãî ýêñòðàãèðîâàíèÿ ïè-

ùåâûõ äèñïåðñèé.

Öåëüþ äàííîé ñòàòüè ÿâëÿåòñÿ ðàñ÷åò íåïðå-

ðûâíîé îáðàáîòêè òåêó÷åé ñðåäû òîíêîäèñïåðñ-

íûì ñîðáåíòîì â ëèíèè ðåàêòîð–ìàññîîáìåííûé

àïïàðàò.

Â ïðåäëàãàåìîé ëèíèè îáðàáàòûâàåìàÿ òåêó÷àÿ

ñðåäà ïîäàåòñÿ â ïåðâûé êàíàë ÊÌÎÀ (ðèñ. 1), à

êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñóñïåíçèÿ ñîðáåíòà — âî âòî-

ðîé. Â ðåçóëüòàòå êîíâåêòèâíîãî ïðîòèâîòî÷íîãî

ìàññîîáìåíà ïîòîêîâ îáðàáàòûâàåìîé òåêó÷åé ñðå-

äû è ñóñïåíçèè ñîðáåíòà â ÊÌÎÀ ñîäåðæàùèéñÿ â

æèäêîé ôàçå ñîðáèðóåìûé êîìïîíåíò ïåðåõîäèò

âìåñòå ñ ïîðöèÿìè æèäêîé ôàçû èç ïåðâîãî âî âòî-

ðîé êàíàë, ãäå ñîðáèðóåòñÿ íà ÷àñòèöàõ ñîðáåíòà.

Èç âûõîäà ïåðâîãî êàíàëà ÊÌÎÀ îòâîäèòñÿ îá-

ðàáîòàííàÿ òåêó÷àÿ ñðåäà, îáåäíåííàÿ ñîðáèðóå-

ìûì êîìïîíåíòîì. ×àñòü æèäêîé ôàçû îáðàáîòàí-

íîé òåêó÷åé ñðåäû ñ

(ì

/ñ) íàïðàâëÿåòñÿ â ðåàê-

òîð-ñìåñèòåëü äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ ñóñïåíçèè «ñâå-

æåãî» ñîðáåíòà. Ðàñõîä

óñòàíàâëèâàåòñÿ èç óñëî-

âèÿ ïîëó÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîé êîíöåíòðàöèè ñîð-

áåíòà â ïðèãîòàâëèâàåìîé ñóñïåíçèè, íî äîñòàòî÷-

íîé äëÿ òðàíñïîðòèðîâêè åå ïî òðóáîïðîâîäàì è

СИСТЕМА ПРОЦЕССОВ, МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ

УДК 66.015.23

Расчет непрерывной обработ!и те!#чей среды

тон!одисперсным сорбентом

в линии реа!тор–массообменный аппарат

Êàíä. òåõí. íàóê Ì.Ð.ÀËÈÅÂ, êàíä. òåõí. íàóê Ð.3.ÀËÈÅÂ

Äàãåñòàíñêèé ÍÈÈ ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè, ã. Ìàõà÷êàëà

Ä-ð ôèç.-ìàò. íàóê À.Ð.ÀËÈÅÂ

Èíñòèòóò ôèçèêè èì. X.È.Àìèðõàíîâà Äàãåñòàíñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà ÐÀÍ, ã. Ìàõà÷êàëà

Реа тор

1out

КМОА

2in

2out

2in

2out

Ðèñ. 1. Ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà íåïðåðûâíîé àäñîðáöèè â ëèíèè

ðåàêòîð–ÊÌÎÀ

Êëþ÷åâûå ñëîâà:

òåêó÷àÿ ñðåäà; ñîðáåíò òîíêîäèñ-

ïåðñíûé; ëèíèÿ ðåàêòîð–ìàññîîáìåííûé àïïàðàò.

Keywords:

The fluid environment; a sorbent thinly-disper-

ses; a line the reactor-massexchange apparatus.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека