Teknologisk modellering av filtreringsprosessen. Filtrering

1.4.1 Teknologisk simulering av filtreringsprosessen

Modellering av teknologiske prosesser er basert på antakelsen om at når prosessen endres innenfor visse grenser, endres ikke den fysiske essensen av fenomenene som reproduseres i produksjonen, og kreftene som virker på utviklingsobjektet endrer ikke deres natur, men bare deres størrelse. Teknologisk modellering er spesielt effektiv når en rent matematisk beskrivelse av prosessen er vanskelig og eksperimenter er den eneste måten å studere den på. I disse tilfellene eliminerer bruken av simuleringsmetoder behovet for eksperimentering med et stort antall mulige alternativer for valg av prosessparametere, reduserer varigheten og volumet av eksperimentelle studier, og gjør det mulig å finne det optimale teknologiske regimet ved enkle beregninger.

Påføringsmetoder teknologisk modellering innen vannrensing er av stor betydning som vitenskapelig grunnlag for intensivering og forbedring av driften av eksisterende renseanlegg. Disse metodene indikerer et system med relativt enkle eksperimenter, hvor behandlingen av resultatene gjør det mulig å oppdage skjulte produktivitetsreserver og etablere det optimale teknologiske regimet for drift av strukturer. Bruk av teknologisk modellering gjør det også mulig å generalisere og systematisere eksperimentelle og operasjonelle data for ulike typer vannkilder. Og dette gjør det mulig å redusere mengden eksperimentell forskning betraktelig knyttet til design av nye og intensivering av eksisterende strukturer.

For å utføre en filtreringsprosessanalyse er det nødvendig å ha en installasjon, hvis skjema er vist i figur 3. Hovedelementet i installasjonen er en filterkolonne utstyrt med prøvetakere. For å redusere påvirkningen av nærveggeffekten, og også for å sikre at strømningshastigheten til vann tatt av prøvetakere ikke er mer enn verdien som er tillatt for praktiske eksperimenter, bør filterkolonnen ha en diameter på minst 150...200 mm. Høyden på søylen er tatt lik 2,5...3,0 m, noe som sikrer plassering av et tilstrekkelig lag med filtermateriale i den og dannelse av tilstrekkelig plass over lasten for å øke vannstanden med en økning i trykktap i filtermaterialet.

Prøvetakere installeres jevnt langs høyden av filterkolonnebelastningen i en avstand på 15...20 cm fra hverandre. Prøvetakeren, plassert før vannet kommer inn i lasten, tjener til å kontrollere konsentrasjonen av suspendert materiale i kildevannet. Prøvetakeren, plassert bak lasten, tjener til å kontrollere kvaliteten på filtratet. De resterende prøvetakerne er designet for å bestemme endringen i konsentrasjonen av suspensjon i tykkelsen på den granulære belastningen. For å oppnå pålitelige resultater må filterkolonnen ha minst 6 prøvetakere. Under forsøket sikres en kontinuerlig utstrømning av vann fra prøvetakerne. Den totale vannstrømmen fra prøvetakerne bør ikke overstige 5 % av den totale vannstrømmen som passerer gjennom kolonnen. Søylen er også utstyrt med to piezometriske sensorer for å bestemme totalt tap trykk i tykkelsen på filtreringsbelastningen.

Filterkolonnen er lastet med et så homogent granulært materiale som mulig. Det er ønskelig at den gjennomsnittlige korndiameteren til lasten er mellom 0,7 og 1,1 mm. Tykkelsen på sandlaget må være minst 1,0 ... 1,2 m. Den nødvendige mengden belastning beregnes med formelen

m = r (1 - n) V ,

hvor m er massen til det vaskede og sorterte filtermaterialet, kg; r - belastningstetthet, kg / m 3; n - intergranulær porøsitet til filtermediet; V - nødvendig lastevolum, m 3 .

Etter fylling av filtersøylen komprimeres filtermaterialet ved å banke på søyleveggen til den øvre overflaten av materialet når merket som tilsvarer spesifisert lastvolum, når porøsiteten til lasten er lik porøsiteten til dette materialet i en ekte storskala filter. (5...10 m/t)

2 Bosetting og teknologisk del

2.1 Bruk av filtermedier i vannbehandling

2.1.1 Grunnleggende parametere for filtermediet

Filterbelastning er derfor det viktigste arbeidselementet til filtreringsanlegg riktig valg dens parametere er av største betydning for normal drift. Når du velger et filtermateriale, er de grunnleggende faktorene kostnadene, muligheten for å få dette filterkomplekset i konstruksjonsområdet og overholdelse av visse tekniske krav, som inkluderer: riktig brøksammensetning av lasten; en viss grad av ensartethet i størrelsen på kornene; mekanisk styrke; kjemisk motstand av materialer i forhold til filtrert vann.

Graden av homogenitet av størrelsen på kornene til filterbelastningen og dens fraksjonerte sammensetning påvirker filterets drift betydelig. Bruk av grovere filtermateriale medfører en reduksjon i kvaliteten på filtratet. Bruken av et finere filtermateriale forårsaker en reduksjon i filtersyklusen, for stort forbruk av vaskevann og en økning i driftskostnadene ved vannbehandling.

En viktig indikator Kvaliteten på filtermaterialet er dets mekaniske styrke. Den mekaniske styrken til filtermaterialer blir evaluert av to indikatorer: slitasje (dvs. prosentandelen av materialslitasje på grunn av kornfriksjon under vask - opptil 0,5) og slipbarhet (slitasjeprosent på grunn av kornsprekker - opptil 4,0).

Et viktig krav til kvaliteten på filtermaterialer er deres kjemiske motstand mot filtrert vann, det vil si at det ikke er beriket med stoffer som er skadelige for menneskers helse (i drikkevannsrør) eller teknologien til produksjonen der det brukes. .

I tillegg til de ovennevnte tekniske kravene, gjennomgår filtermaterialer som brukes i husholdnings- og drikkevannsforsyning en sanitær og hygienisk vurdering for sporelementer som går fra materialet til vann (beryllium, molybden, arsen, aluminium, krom, kobolt, bly, sølv, mangan , kobber, sink, jern, strontium).

Det vanligste filtermaterialet er kvartssand - elv eller steinbrudd. Sammen med sand brukes antrasitt, ekspandert leire, brente bergarter, shungizitt, vulkansk og masovnslagger, granodioritt, ekspandert polystyren etc. (tabell 2).

Ekspandert leire er et granulært porøst materiale som oppnås ved å brenne leirråvarer i spesielle ovner (Figur 4).

Brent bergarter er metamorfoserte kullholdige bergarter som har blitt brent under underjordiske branner.

Vulkanslagg - materialer dannet som et resultat av akkumulering av gasser i en flytende kjølende lava.

Shungizite oppnås ved å brenne et naturlig lavkarbonmateriale - shungitt, som er nær knust ekspandert leire i sine egenskaper.

Avfall kan også brukes som filtermedium. industrielle produksjoner, masovnslagger og slagger fra kobber-nikkel produksjon.

Ekspandert polystyren brukes også som filtermateriale på filtrene. Dette granulære materialet oppnås ved svelling som et resultat av varmebehandling av utgangsmaterialet - polystyrenkuler produsert av den kjemiske industrien.

Tabell 3. Hovedegenskaper ved filtermaterialer

materialer	størrelse,	Bulk bulk tetthet	Tetthet,	porøsitet,	mekanisk styrke,		Koeffisient
	størrelse,	Bulk bulk tetthet	Tetthet,	porøsitet,	slitasje	slipbarhet	Koeffisient
Kvartssand	0,6¸1,8		2.6	42			1.17
Ekspandert leire knust	0.9	400	1.73	74	3.31	0.63	-
Ekspandert leire ikke knust	1.18	780	1.91	48	0.17	0.36	1.29
Antrasitt knust	0,8¸1,8		1.7	45			1.5
Brent stein	1.0	1250	2.5	52¸60	0.46	3.12	2.0
shungizite knust	1.2	650	2.08	60	0.9	4.9	1.7
Vulkanslagg	1.1	-	2.45	64	0.07	1.05	2.0
Agloporitt	0.9	1030	2.29	54.5	0.2	1.5	-
granodioritt	1.1	1320	2.65	50.0	0.32	2.8	1.7
klinoptilolitt	1.15	750	2.2	51.0	0.4	3.4	2.2
granitt sand	0.8	1660	2.72	46.0	0.11	1.4	-
masovnslagg	1.8		2.6	44.0			-
isopor	1,0¸4,0		0.2	41.0			1.1
Gabbro diabas	1.0	1580	3.1	48.0	0.15	1.54	1.75

Disse filtermaterialene dekker ikke hele utvalget av lokale filtermaterialer som tilbys de siste årene. Det er data om bruk av agloporitt, porselenschips, granodioritt og så videre.

Det brukes aktive filtermaterialer, som på grunn av deres egenskaper kan trekke ut fra vann ikke bare suspenderte og kolloidale urenheter, men også virkelig oppløste urenheter. Alle bruker mye aktivt karbon for å trekke ut stoffer fra vann som forårsaker smak og lukt. Det naturlige ionebyttermaterialet zeolitt brukes til å fjerne ulike oppløste forbindelser fra vann. Tilgjengelighet og billighet av dette materialet gjør det mulig å bruke det mer og mer som en mengde filtreringsapparater.

Modellering kjemiske prosesser i sonen for penetrering av prosessvæskefiltrater

I prosessen med masseoverføring av interaksjoner mellom sigevannsfiltratet og stoffene som utgjør oppsamleren, endres den totale mineraliseringen av dispersjonsmediet, og på grunn av hydratiseringen av den hydrofile bergarten endres dagens vannmetning, effektiv permeabilitet og porøsitet. . Ved grenseflatene mellom flytende og fast fase oppstår adsorpsjons- og klebekrefter, frie energioverflater oppstår og overflatespenningen endres.

Hydratiseringsprosessen fører til festing av vann til leirekomponenten i skjelettet til reservoarbergarten og dens svelling, sorpsjon av ioner på overflaten av bergarten fører til utarming, og desorpsjon fører til anrikning av sigevannsfiltratet med visse salter.

La oss se på prosessene som skjer under filtrering i fjellet og beskrive dem matematisk.

1. Dannelse av tungtløselige bunnfall i porer og sprekker

La et mol typeioner og mol typeioner delta i reaksjonen, og i dette tilfellet dannes en ny forbindelse. Da kan reaksjonen av bunnfallsdannelse i generell form representeres ved følgende ligning:

Betingelsen for muligheten for bunnfalldannelse ved en gitt ionekonsentrasjon er som følger:

Reaksjonsproduktet utfelles i et forhold i henhold til hvilket produktet av ionekonsentrasjoner i potenser lik deres støkiometriske koeffisienter er større enn løselighetsproduktet til produktet.

2. Hevelse av leirbergarter

Størrelsen på svellingen av bergarter i forskjellige medier kan fastslås eksperimentelt på Zhigach-Yarov-enheten. Når du kjenner denne verdien, er det mulig å beregne den endelige porøsiteten til bergarten.

3. Adsorpsjon av reagenser på bergoverflaten

Jo høyere elektronaffiniteten til et grunnstoff som er en del av bergarten og jo lavere protonaffiniteten er, jo bedre sorberer det organisk materiale. Således går sorpsjon på mineraler av leire, sement, kritt, sand hovedsakelig gjennom sentre som inneholder elementer som .

For å bestemme mengden av adsorpsjon av organiske reagenser, beregnes en dimensjonsløs temperaturindeks (ved temperaturer fra 20 til 100 C).

For å beregne adsorpsjonskoeffisienten ved temperaturer over 100C, er det nødvendig å i tillegg ta hensyn til konstanten til det molare overskuddet av løsningens kokepunkt.

4. Dannelse av grenselag av vann

Som et resultat av adsorpsjon ved grensesnittet fast- væske, det dannes grenselag av væske, hvis egenskaper er forskjellige fra de i volumet. Arten av påvirkningen av ioner på strukturen til slikt adsorbert filmvann avhenger av deres radius, ladning, konfigurasjon og struktur av elektronskallet. To tilfeller av eksponering for ioner er påvist. De binder enten de nærmeste vannmolekylene, mens filmstrukturen styrkes, eller øker mobiliteten til vannmolekyler, mens strukturen til filmvann ødelegges.

Slike elektrolytter, som, reduserer penetreringsdybden av borevæskefiltratet inn i formasjonen. Elektrolytter av typen, tvert imot, bidrar til å redusere viskositeten til filtratet og øke mobiliteten, og dermed øke penetreringsdybden til væsken.

Jo større konsentrasjon av elektrolytt i poren, jo mindre er tykkelsen på det elektriske dobbeltlaget (EDL). Forholdet mellom DEL-tykkelsen og dens andre parametere, uten å ta hensyn til de reelle størrelsene på ionene, uttrykkes med formelen:

Hvis den frie løsningen inneholder flere salter, erstattes uttrykket med formel (5) - ionestyrke løsning der produktene summeres molar konsentrasjon på valensen til hvert ion som er tilstede i løsningen.

I porekanaler av begrenset størrelse vil den faktiske verdien avvike vesentlig fra den teoretiske verdien. For en spaltelignende seksjon foreslås følgende formel for å beregne den reelle verdien:

Formel (6) kan brukes til å estimere verdien () i en sylindrisk kapillær ved å erstatte den doblete radiusen i stedet for spaltebredden.

De mest betydningsfulle kontrollerte faktorene inkluderer den kjemiske sammensetningen av borevæsken, dens pH og verdien av fuktingsvinkelen ved oljefiltratgrensen. Ukontrollerbare faktorer: den kjemiske sammensetningen av olje og restvann i reservoaret, den kjemiske sammensetningen av bergarten og leiresementen, samt dens kolloidalitet.

For å korrekt ta hensyn til påvirkningen av hver faktor på reservoarbergarten under filtrering, ble det utviklet en spesiell algoritme basert på forskjellen i hastighetene til pågående prosesser.

Så under den øyeblikkelige filtreringen vil filtratet antagelig først og fremst samhandle med reservoarvæsker, og deretter med den hydrofile bergarten. Under visse forhold kan det forekomme uløselig nedbør i formasjonens kanaler og deres innsnevring.

Når borevæskefiltratet og bergarten kommer i kontakt oppstår adsorpsjonsprosesser som fører til akkumulering av en polymerfilm på overflaten av kanalveggene.

Hvis leirholdig sement er tilstede i sammensetningen av reservoarbergarten, kan den i tillegg svelle.

Samtidig med sedimentering foregår prosessen med dannelse av vannfilmer på overflaten av bergarten. Tykkelsen deres kan variere betydelig på grunn av svelling av leiresement og adsorpsjon av reagenser. For magasiner med permeabilitet k pr > 0,5 × 10 -12 m 2 har dannelsen av grenselag av vann liten effekt.

Basert på ovenstående kan beregningsalgoritmen representeres som følger:

a) I henhold til formel (2) kontrolleres muligheten for at uløselige sedimenter faller ut under interaksjonen mellom borevæskefiltratet og formasjonsvannet, deretter beregnes deres mulige mengde. Dette fenomenet påvirker den effektive radiusen til porekanalene sterkt.

b) Basert på dataene om bergartenes sammensetning bestemmes svellekoeffisienten til bergartene, og den endelige porøsiteten beregnes ved hjelp av formel (3).

c) I henhold til formel (4) beregnes mengden reagenser adsorbert på bergoverflaten. Dette vil tillate deg å vite endringen i konsentrasjonen av reagenser i borevæskefiltratet.

d) Ved å ta hensyn til dataene som er oppnådd i avsnitt a - c, i henhold til formlene (5) - (6), beregnes tykkelsen av de dannede grenselagene av vann og følgelig den endelige radiusen til porekanalene.

Denne algoritmen ble brukt for å vurdere forringelsen av reservoaregenskapene til reservoaret Ach 3 på Verkhnenadymskoye-feltet for fersk boreslam. Som et resultat av steinsvelling avtar formasjonens permeabilitet med 18 %, porøsiteten med 48 %. Tapet av polymerer som følge av adsorpsjon på slammet er 0,4 % av deres innledende mengde. Tykkelsen på overflatevannsfilmer øker med 21 %. Som et resultat av alle disse fenomenene reduseres permeabiliteten til reservoaret med nesten 96%.

Den utviklede modellen tilfredsstiller følgende krav:

2) har et sett med etablerte petrofysiske egenskaper;

3) gjør det mulig å utføre teknisk generalisering av etablerte fakta og å forutsi de nødvendige teknologiske parameterne i en praktisk form.

Liste over brukt litteratur

mineraliseringsdispersjonsfiltrat

1. Mavlyutov M.R. Fysisk og kjemisk tilstopping med ekte løsninger i boring. - M.: Obzor/VNII ekon. gruvearbeider. råvarer og geol.-leting. virker. (VIEMS), 1990.

2.Mikhailov N.N. Endring i fysiske egenskaper steiner i soner nær borehull. - M.: Nedra, 1987.

Lignende dokumenter

Dårlig innflytelse filtrat av prosessvæsker. Dannelse av stabile vann-olje-emulsjoner og uløselige salter og intensivering av manifestasjonen av kapillærkrefter. Skjema for deformasjon av en oljedråpe under dens skjæring i en kapillær. Jamineffekt, hudfaktor.

presentasjon, lagt til 16.10.2013

Gjennomgang og analyse av eksisterende metoder for å optimalisere kjemisk-teknologiske prosesser. Bestemmelse av parameterne til Arrhenius-ligningen. Bestemme den optimale temperaturen. Beregning av avhengigheten av den optimale hastigheten for en kjemisk reaksjon på graden av konvertering.

semesteroppgave, lagt til 18.06.2015

Matematisk modellering polydisperse systemer; påføring av polymere mikrosfærer. Elektronmikroskopi; TableCurve programvarepakke. Analyse av dispersjon av emulsjoner under polymerisering, konstruksjon av histogrammer for distribusjon av polystyrenkuler.

sammendrag, lagt til 05.08.2011

Heterogen katalyse, mønstre. Egenskaper til porøse katalysatorer. Interaksjon mellom katalysatoren og reaksjonsmediet. Kinetisk og matematisk modellering av heterogene prosesser. Ikke-katalytiske heterogene prosesser i gass-faststoffsystemet.

opplæring, lagt til 11/06/2012

Nåværende situasjon miljø er et av de mest presserende problemene menneskeheten står overfor. For byer og industriregioner utgjør industri- og avgasser som slippes ut i atmosfæren den største miljøfaren.

avhandling, lagt til 01.04.2009

Filosofiske aspekter ved modellering som en metode for erkjennelse av omverdenen. Gnoseologisk spesifisitet av modeller. Klassifisering av modeller og typer modellering. Modellering av molekyler, kjemiske prosesser og reaksjoner. De viktigste stadiene av modellering i kjemi.

sammendrag, lagt til 09.04.2010

Analyse av stasjonære tilstander av strømningsreaksjonssystemer. Implementering av selektiv uttak av reaksjonsprodukter fra systemet. Korrelasjon av overflødig Gibbs-energi. Wilson modell. Matematisk beskrivelse av kombinerte reaksjonsopprettingsprosesser.

avhandling, lagt til 01.04.2009

Oppskrift på en vanndispersjonsprimer dyp penetrasjon, mengde og rekkefølge på utlegging av nødvendige råvarer. Stadier av den teknologiske prosessen med å produsere maling. Produksjonsteknologi for en halvferdig primer, en metode for å bestemme dens beredskap.

abstrakt, lagt til 17.02.2009

Den nåværende forskningstilstanden innen azeotropi. Termodynamisk-topologisk analyse av strukturer av diagrammer over damp-væske likevekt. En ny tilnærming til å bestemme klassene av diagrammer for tre-komponent bizeotropiske systemer. Matematisk modellering.

avhandling, lagt til 11.12.2013

Beregning av den relative molekylvekten til en gass. Tegne opp den elektroniske formelen til et atom, molekylært kjemiske ligninger reaksjoner. Skrive elektroniske ligninger for anode- og katodeprosessene som skjer under korrosjon av teknisk sink i et surt miljø.

Vurder prinsippet for filtreringsprosessen på eksemplet med driften av det enkleste filteret for å separere suspensjoner. Det er et kar delt i to deler av en filterskillevegg. Hvis filtermaterialet er frittflytende, kan en støttestruktur, for eksempel et støttegitter, brukes til å holde det i form av et lag. Suspensjonen mates inn i en del av beholderen, passerer gjennom filtreringsskilleveggen, hvorpå den fullstendige eller delvise separasjonen av den dispergerte fasen finner sted, og fjernes deretter fra beholderen. For å tvinge væske gjennom en ledeplate langs forskjellige sider det skapes en trykkforskjell fra den, mens suspensjonen tvinges fra den delen av karet med høyt trykk inn i den delen av karet med et lavere trykk. Trykkforskjellen er drivkraften bak filtreringsprosessen.

Hvis vi betegner volumet av det oppnådde filtratet, oppnådd i løpet av tiden dτ, som dV f, så kan differensialligningen for filtreringshastigheten representeres som:

C f = dV f /(F f ∙dτ)

Hvor:
C f - filtreringshastighet;
F f - filtreringsområde.

Filtreringsområdet er den viktigste designgeometriske karakteristikken (ORH) til filtre.

Filterskilleveggen er en porøs struktur, hvis porestørrelse direkte påvirker filtreringskapasiteten. Væsken trenger gjennom porene som gjennom kanaler gjennom skilleveggen, og den spredte fasen henger på den. Prosessen med å holde faste partiklene kan utføres på flere måter. Det enkleste alternativet er når porestørrelsen er mindre enn størrelsen på partikkelen, og sistnevnte legger seg ganske enkelt på overflaten av skilleveggen og danner et sedimentlag. Hvis partikkelstørrelsen er i forhold til porestørrelsen, trenger den inn i kanalene og holdes allerede inne i trange områder. Og selv om partikkelstørrelsen er mindre enn den smaleste delen av poren, kan den fortsatt beholdes på grunn av adsorpsjon eller avsetning på poreveggen på et sted hvor kanalgeometrien er sterkt buet. Hvis den faste partikkelen ikke ble holdt tilbake av noen av metodene ovenfor, forlater den filteret sammen med filtratstrømmen.

De partiklene som holdes tilbake inne i porene øker faktisk filtreringskapasiteten til hele skilleveggen, derfor kan man ved filtrering observere et slikt bilde når, i innledende periode Etter en tid viser det seg at det resulterende filtratet er uklart på grunn av tilstedeværelsen av "lekkede" partikler av den dispergerte fasen, og først etter en stund blir filtratet klart når retensjonskapasiteten til skilleveggen når den nødvendige verdien. I lys av dette er det to typer filtreringsprosesser:

med dannelse av et bunnfall;
med tette porer.

I det første tilfellet oppstår akkumulering av faste partikler på overflaten av partisjonen, og i det andre - inne i porene. Det skal imidlertid bemerkes at den virkelige prosessen med filtrering vanligvis er ledsaget av disse to fenomenene, uttrykt i forskjellige grader. Filtrering med sedimentering er mer vanlig.

Filtreringshastigheten er proporsjonal med drivkraften og omvendt proporsjonal med filtreringsmotstanden. Motstand skapes både av selve partisjonen og det resulterende bunnfallet. Filtreringshastigheten kan uttrykkes med følgende formel:

C f = ΔP / [μ∙(R fp +r o ∙l)]

Hvor:
C f - filtreringshastighet, m/s;
ΔP - trykkfall over filteret (drivkraft), Pa;
R fp - motstand av filtreringspartisjonen, m -1;
r o - resistivitet trekk, m -2;
l er høyden på sedimentlaget, m.

Det er viktig å merke seg at i det generelle tilfellet er ikke R fp og r o konstante. Motstanden til filterskilleveggen kan øke på grunn av delvis tilstopping av porene eller svelling av fibrene i selve skilleveggen ved bruk av fibrøse materialer. Verdien av r om er spesifikk, det vil si at den viser motstanden som vil falle per høydeenhet av sedimentet. Resistivitetens evne til å endre verdien avhenger av den fysiske og mekaniske egenskaper utkast. Hvis partiklene som danner bunnfallet, innenfor rammen av filtreringsprosessen, kan antas å være indeformerbare, kalles et slikt bunnfall inkompressibelt, og dets resistivitet øker ikke med økende trykk. Hvis de faste partiklene deformeres og komprimeres med økende trykk, som et resultat av at porestørrelsene i sedimentet reduseres, kalles et slikt bunnfall komprimerbart.

Filtrering for å danne et bunnfall er foretrukket. I dette tilfellet er det nesten ingen tilstopping av porene i skilleveggen på grunn av dannelsen av kupler av faste partikler over inngangene til porekanalene, og tjener som en ekstra forsinkelsesfaktor for dispergerte faste stoffer. Det er nesten ingen økning i motstanden til skilleveggen R pr, og det er ganske enkelt å kontrollere motstanden til sedimentlaget ved rettidig fjerning av en del av det. I tillegg er rengjøring av porene i filterskilleveggen vanligvis svært vanskelig, og kan i noen tilfeller være helt ubrukelig, noe som betyr at skilleveggens filtreringsevne går tapt, så denne typen forurensning bør om mulig unngås. For å hindre tilstopping av porene kan suspensjonen som skal filtreres fortykkes, for eksempel ved bunnfelling. Massedannelsen av buer begynner når volumkonsentrasjonen av den faste fasen i suspensjonen når omtrent 1%.

Shipilova E. A., Zotov A. P., Ryazhskikh V. I., Shcheglova L. I.

Som et resultat av analysen av prosessen med å filtrere fine aerosoler (HPA) av granulære lag og de eksisterende tilnærmingene til matematisk modellering av teknologiske prosesser og apparater, har vi utviklet og studert en matematisk modell som er et system av ikke-lineære differensialligninger i partielle derivater som beskriver prosessen med separasjon av fine aerosoler i stasjonære granulære lag med konstant filtreringshastighet, tilstopping av porer og tar hensyn til diffusjonsmekanismen for avsetning. En analytisk løsning av modellens ligningssystem oppnås, som gjør det mulig å beskrive de kinetiske regelmessighetene og bestemme parametrene for filtreringsprosessen i ulike øyeblikk tid .

Den lineære karakteren av forholdet mellom diffusiv sedimentering og suffusjon er en av de mange regelmessighetene som finner sted under reelle filtreringsforhold. Vi studerte også de mest sannsynlige avhengighetene av mer kompleks karakter (fig. 1).

Systemene med differensialligninger som beskriver prosessen med WDA-filtrering i granulære lag, uttrykt i dimensjonsløse mengder, vil ha formen:

− E)2

For å løse ligningssystemet ved hjelp av reisebølgemetoden, aksepteres følgende:

grensebetingelser: K

lag til metning av den første 1

viste eksperimentell

E(-∞) = Epr, N(-∞) = N0. Samtidig viste arbeidstiden til nettstedet seg å være veldig stor. Men som forskning, tidspunktet for dannelsen av fronten, iht

sammenlignet med varigheten av filtreringsprosessen, ubetydelig. Dette kan forklares-

tråd ved det faktum at ved H = 0 koeffisient for frontlaget er det mest effektivt å modifisere initial og

masseoverføring β har veldig viktig, og inngrepsmekanismen virker på. Dette tillater grenseforhold.

Z E = 6âHn0 Vfd z - mellomliggende

Start- og grensebetingelsene for (1) og (2) vil bli skrevet som:

N (0, θ)  1,

E (0, θ)  E pr;

Ris. Fig. 1. Medføringskoeffisienten Ks avhengighet av endringen

N (X ,0)  0,

E (X ,0)  E 0 .

- nåværende

porøsitet E:

dimensjonsløs aerosolkonsentrasjon; E-

nåværende verdi av porøsitet; E 0 -

−E0)

variabler, og

E pr ≤ E ≤ E 0 ,

0 ≤ θ ≤ τVph H .

Kompleksiteten til den analytiske løsningen av relasjoner (1) og (2) har ført til behovet for å bruke den numeriske metoden for endelige forskjeller. Bytte ut de partielle deriverte i (1), (2) med endelige forskjellsrelasjoner og bruke start- og grensebetingelsene i den endelige forskjellsformen:

− E pr) (4)

N j  N j 1K j  Z

E j 1 − E j 

N j 1  i

system (2), hvor

K j  ∆θ 1 ,

jeg −1,

i = 1, 2, ..., j = 0, 1, ....

Et av hovedproblemene ved å løse forskjellsordninger er valget av rutenettavstanden. Med tanke på datamaskintiden som kreves for beregningene, samt å ta hensyn til den nødvendige nøyaktigheten, er det tilrådelig å dele rutenettet langs laghøyden i 20 seksjoner, dvs.

∆x = H/20 eller ∆X = ∆x/H.

For å velge tidstrinnet, la oss vurdere den fysiske betydningen av prosessen med å filtrere VDA gjennom et granulært lag. Siden gasstrømmen beveger seg i apparatet med en hastighet Vf, så er banen som går av gasstrømmen x = Vfτ. Derfor, ∆τ  ∆x Vf

og basert på relasjonen θ  τVf

H , for å bestemme det dimensjonsløse tidstrinnet har vi: ∆θ  ∆X .

For systemene (3) og (4) ble det utarbeidet programmer for beregning av profilene for endringer i aerosolkonsentrasjonen og lagporøsiteten fra de langsgående koordinatene ved ulike faste tidspunkter. Beregningsresultatene er vist i fig. 2.

0 0,25 0,5 0,75 1

t=0 h t=12 timer t=24 timer t=36 timer t=48 timer t=0 timer t=12 timer t=24 timer t=36 timer t=48 timer

t=0 h t=12 timer t=24 timer t=36 timer t=48 timer t=0 timer t=12 timer t=24 timer

t=36 timer

0 0,25 0,5 0,75 1

Ris. Fig. 2. Profiler av endringer i porøsiteten til det granulære laget (a) og aerosolkonsentrasjon (b):

 – system (3); – – – – system (4)

Fra fig. 2 viser at i frontseksjonen av filteret når porøsiteten til det granulære laget og aerosolkonsentrasjonen sin grenseverdi, og sonen for endring i porøsitet og konsentrasjon beveger seg til områdene etter frontalsnittet. En slik tolkning av de oppnådde resultatene er helt i samsvar med moderne ideer om mekanismen til filtreringsprosessen med gradvis tilstopping av porene i det granulære laget.

Analysen av tilstrekkeligheten til de foreslåtte matematiske modellene ble utført på grunnlag av sammenligning med resultatene fra eksperimentelle studier. Studiene ble utført på granulære lag av polyetylengranulat med ekvivalente diametre dz = 3,0⋅10-3 og dz = 4,5⋅10-3 m i en høyde på 0,1 m. En blanding med luft av keramisk pigment VK-112 ble brukt som en aerosol (dh = 1,0⋅10-6 m logσ = 1,2). Volumkonsentrasjonen varierte fra n0 = 1,27⋅10-7 m3/m3 til n0 =

3,12⋅10-7 m3/m3. Filtreringshastigheten var Vf = 1,5 m/s og Vf = 2,0 m/s. Som utgangsparametere studerte vi

endring i hydraulisk motstand ∆P og glidningskoeffisient K under filtreringsprosessen. På fig. 3

presenterer komparative resultater av avhengigheter ∆P = f(τ) og K = f(τ), oppnådd eksperimentelt og beregnet ved den foreslåtte metoden. Ved sammenligning av de oppnådde resultatene for de beregnede dataene ble det innført en korreksjon for tidspunktet for frontdannelse.

Analyse av grafene i fig. 3 lar oss konkludere med at naturen til de oppnådde kurvene er lik, den initiale og

de endelige verdiene for motstanden til det granulære laget for de tilsvarende forholdene avviker litt. Maksimal avvik mellom de oppnådde verdiene er 9%. De eksperimentelle og beregnede verdiene av hastigheten til WDA-avsetningsfronten faller sammen med en tilstrekkelig grad av nøyaktighet, der maksimal verdi avvik utgjorde 9 %.

80 0 1

0 1 00 00 2 000 0 3 0 0 0 0 40 00 0 5 00 00

0 1 0 000 2 0000 3 0000 40000 5 0000

Ris. Fig. 3. Avhengighet av den hydrauliske motstanden til det granulære laget (a) og gjennombruddskoeffisienten (b) av varigheten av filtreringsprosessen for

n0 = 1,27⋅10-7 m3/m3, dz = 3⋅10-3 m, Vph = 1,5 m/s:

– beregninger i henhold til (3); ● – beregninger i henhold til (4); ▪ – resultater av eksperimentet

De oppnådde resultatene bekrefter kvalitativt og kvantitativt tilstrekkeligheten til de utviklede matematiske modellene for prosessen med WDA-filtrering ved hjelp av granulære lag med en ikke-lineær lov om porøsitetsendring, og underbygger også muligheten for antakelser og den valgte metoden vi har tatt i bruk for å løse systemet med ligninger av den matematiske modellen.

1. Shipilova E. A. Om beregningen av separasjonsprosessen ... // Teknikk og teknologi for miljøvennlig produksjon: Proceedings. rapportere sympos.

unge forskere ... M., 2000.

2. Romankov P. G. Hydrodynamiske prosesser av kjemisk teknologi. L.: Kjemi, 1974.

TEKNISKE NOMOGRAMMER FOR ANALYSE AV PROSESSEN FOR FILTRERING AV AEROSOLER MED KORNLAG

Shipilova E. A., Shcheglova L. I., Entin S. V., Krasovitsky Yu. V.

Voronezh State Technological Academy

For analyse og tekniske beregninger av prosessen med å filtrere støv og gassstrømmer med granulære lag, er det tilrådelig å bruke nomogrammer. Nomogrammene foreslått av oss viste seg å være veldig praktiske for å bestemme strømningsregimet i kanalene til det granulære laget (fig. 1, a) og den hydrauliske motstanden til det granulære laget (fig. 1, b).

a) b)

Ris. 1. Nomogrammer for å bestemme strømningsmåtene i kanalene til det granulære laget (a) og dets hydrauliske motstand (b)

På fig. 1 viser a fremdriften av løsningen for følgende eksempel: porøsiteten til det granulære laget er εav = 0,286 m3/m3; filtreringshastighet – Vf = 2,0 m/s; ekvivalent lag korndiameter – dz = 4⋅10-3 m; aerosoltetthet – ρg = 0,98 kg/m3. I følge nomogrammet er den fastsatte verdien Re ≈ 418, i henhold til formelen

(1 − ε)ε 0,5

Re = 412. Den relative feilen er 0,9 \%. I formel (1); ν er koeffisienten for kinematisk viskositet til strømmen;

f er koeffisienten til den minste frie delen av kanalene.

På fig. 1, b viser løsningen for følgende startdata: εav = 0,278 m3/m3; Re = 10; dz = 1⋅10-3 m; ρg = 1,02 kg/m3;

Vph = 1,9 m/s; granulær laghøyde – H = 2,3 m; Motstanden til det granulære laget, funnet fra nomogrammet, var:

∆P ≈ 6,2⋅105 Pa beregnet fra formelen

∆P  kλ′H ρ V 2

verdi ∆P ≈ 6,6⋅105 Pa. I denne formelen: k er koeffisienten som tar hensyn til ikke-sfærisiteten til lagkornene; λ er koeffisienten for hydraulisk friksjon.

Av spesiell interesse er nomogrammer for å vurdere total- og brøkgjennombruddskoeffisienter. Disse

koeffisientene er mest representative for å vurdere separasjonsevnen til granulære filterskillevegger, siden de viser hvilke fraksjoner av den dispergerte fasen og i hvilken grad som holdes tilbake av granulat.

lag. For å løse dette problemet brukte vi interpolasjonsmodeller i naturlige variabler og

ingeniørnomogrammer for dem oppnådd av Yu. V. Krasovitsky og hans samarbeidspartnere (fig. 2):

logg K

log K 2−5⋅10−6 m

 -0,312 - 0,273x1  169x2 - 35,84x3 -

I FIG. 2, A PRESENTERTE ET NOMOGRAM FOR LIGNING (1). EKSEMPEL PÅ BRUK AV NOMOGRAMMET: PARAMETRE FOR STØV OG GASSSTRØM OG FILTER - W = 0,4 M/S; DE = 9 10-4 M; H = 83 10-3 M; τ = 0,9 103 С. DET ER NØDVENDIG Å BESTEMME SLIPPET AV Partikler MED EN STØRRELSE MINDRE ENN 2⋅10-6 M. PROSESSEN TIL LØSNING VISES PÅ NOMOGRAMMET SOM K = 0,194. AV

– 276 0,4 9 10-4 + 26,1 103 9 10-4 83 10-3 = –1,647, DERFOR,

K = 0,192. RELATIV FEIL 1\%.

I EKSEMPLET I FIG. 2, B FØLGENDE PARAMETRE FOR STØV- OG GASSSTRØM OG FILTER GODTES: W = 0,4 M/S; DE = 9-10-4 M; H = 83-10-3 M; τ = 0,9⋅103 M.< (2 – 5)⋅10-6 М, ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ПО НОМОГРАММЕ, K = 0,194, ПО УРАВНЕНИЮ (2) – K = 0,192.

LIGNINGER (1) OG (2) OG NOMOGRAMMER KONSTRUERT FOR DEM BRUKT FOR Å FORUTSE EFFEKTIVITETEN TIL ET KORNFILTER BEREGNET FOR INSTALLASJON BAK TØRKERTROMMEN d597a.

FOR AT ANALYSE FILTRERINGSPROSESSEN VED BRUK AV NOMOGRAMMET PRESENTERT I FIG. 2, B PÅ SKALEN W FINN EN SETVERDI OG VED DE KJENTE VERDIENE H, DE OG H/D PUNKT B; ETTER SKALA DE OG VERDI H - PUNKT A. FOR BESTEMMELSE AV AVSTYRING

M OG SÅ K KOBLE B TIL C OG TEGN AE PARALLELLT MED BC.

SKIPPINGSPUNKT FOR FAMILIEN TIL DIRECT DE I FIG. 2, BEVIS PÅ AT DENNE FAMILIEN ER INVARIANT TIL W-VERDIEN SOM SVARER TIL ORDINATEN TIL DET GITT PUNKTET. DETTE GJØR Å BRUKE ULIKE KORNLAG FRA PORØSE METALLER FOR Å OPNÅ DEN NØDVEDE VERDEN PÅ kF.

SOM EKSEMPEL PÅ NOMOGRAMMET PÅ FIG. 2, D, PROSESSEN FOR LØSNING AV LIGNING (4) VISES MED FØLGENDE INITIALDATA: W = 0,1 M/S; DE = 1,1-10-4 M; H = 83⋅10-3

M. AV NOMOGRAM

0,5350. VED LIGNING (4)

  -7 = 0,2586 – 8,416⋅0,1 –

– 2244⋅1,1⋅10-4 – 69,6⋅5⋅10-3 + 49392⋅0,1⋅1,1⋅10-4 = –0,6345. DERFOR,

K = 0,5299. SLEKTNING

C) D)

RIS. 2. NOMOGRAMMER FOR EVALUERING AV TOTAL- OG BRUKKOEFFIKSJONER

FLASH FOR LIGNINGER: A - (1); B - (3); AT 2); G - (4)

DE BESKREVNE INTERPOLASJONSMODELLER OG NOMOGRAMMER ER BRUKT TIL Å EStimere og forutsi FRAKSJONELLE GJENNOMBRYDDSKOEFFISIENTER VED TELLE KONSENTRASJON UNDER UTVIKLING AV ET KORNFILTER FRA PORØSE METALLER FOR DE FINRENSEDE GASSENE AV DEN FINRENSEDE GASSEN I I.

Pedagogisk arbeid på bestilling

Simulering av filtreringsprosessen med granulære lag av gass heterogene systemer med en fast dispergert fase

Type arbeid: Avhandling Emne: Fysiske og matematiske vitenskaper Sider: 175

originalt verk

Utdrag fra jobb

Det utførte arbeidet er viet til å løse et viktig problem — utviklingen av en ny matematisk modell, beregningsmetode og instrumentering for prosessen med å filtrere svakt konsentrerte sterkt dispergerte aerosoler (HPA) med granulære lag for å sikre pålitelig beskyttelse miljø fra giftige og mangelfulle støvutslipp.

Temaets relevans. Høyytelsessystemer, intensivering av teknologiske prosesser og konsentrasjon av utstyr forårsaker høye støvutslipp til produksjonsanlegg og miljø. Konsentrasjonen av aerosoler som slippes ut i atmosfæren er mange ganger høyere enn de maksimalt tillatte grensene. Med støv går ikke bare dyre råvarer tapt, men det skapes også forhold for toksikologisk skade på mennesker. Spesielt farlige for luftveiene er aerosoler med støvpartikkelstørrelser fra 0,01 til 1,0 mikron. Støv som inneholder fri eller bundet kiselsyre har en skadelig effekt på lungene. Av spesiell fare er radioaktive aerosoler som genereres i atomindustrien. Mange prosesser i næringsmiddelindustrien er preget av høye støvutslipp. Ved produksjon av mineralgjødsel, pyrittbrenning i produksjon av svovelsyre, teknologiske prosesser i byggeindustrien, produksjon av melkepulver, halvfabrikata i konfektindustrien og behandling av solsikke med støv, en stor mengde råvarer og sluttprodukter går tapt. Hvert år forverres disse faktorene økologisk situasjon og føre til betydelige tap av et verdifullt produkt.

Rengjøringsutstyret som brukes er ikke opp til oppgaven moderne forhold produksjon og menneskelig sikkerhet. I denne forbindelse vies mye oppmerksomhet til prosessene for separasjon av gass heterogene systemer med en fast dispergert fase, utvikling og studie av nye støvoppsamlingssystemer.

Den vanligste måten å fjerne partikler fra støvete gassstrømmer er filtrering. En spesiell plass blant gassrenseutstyr er okkupert av granulære filtreringsplater, som kombinerer muligheten for høyeffektiv sanitær og teknologisk rengjøring av støvete gassstrømmer.

Granulære lag tillater å fange opp fine støvpartikler, gir høy grad av separasjon, har styrke og varmebestandighet i kombinasjon med god permeabilitet, korrosjonsbestandighet og mulighet for regenerering. forskjellige måter, evnen til å motstå plutselige trykkendringer, fraværet av elektrokapillære fenomener, gjør det mulig å sikre ikke bare maksimalt tillatte utslipp (MAE) til atmosfæren, men også å utnytte det fangede støvet. For tiden brukes følgende typer granulære lag for rengjøring av aerosoler: 1) faste, fritt hellede eller granulære materialer lagt på en bestemt måte, 2) periodisk eller kontinuerlig bevegelige materialer;

3) granulære materialer med en limt lagstruktur (sintret eller presset metallpulver, glass, porøs keramikk, plast, etc.) -

4) fluidiserte granuler eller pulvere.

Den eneste metoden som er i stand til å fange submikronpartikler med >99,9 % effektivitet er dypbedfiltrering, hvor fin grus, sand, koks eller annet granulært materiale brukes som filtermembran. Installasjoner med et dypt granulært lag har funnet praktisk bruk for fangst av radioaktive aerosoler, luftsterilisering.

Regelmessighetene til HDA-filtreringsprosessen har imidlertid ikke blitt studert nok. Dagens utviklingsnivå av datateknologi gjør det mulig å bruke informasjonsteknologier basert på bruk av matematiske apparater og automatiserte systemer, som kan øke effektiviteten av utstyrsdriften betydelig, redusere tiden til stadiene før operasjonen.

Av spesiell interesse er analysen av de hydrodynamiske egenskapene og kinetikken til WDA-filtrering med granulære lag, den matematiske beskrivelsen av en slik prosess og opprettelsen av en beregningsmetode basert på den for å bestemme den rasjonelle driftsmåten til det eksisterende behandlingsutstyret, produksjonstid og frekvens for regenerering av det granulære laget, muligheten for automatisert kontroll av filtreringsprosessen.

Dermed er den brede distribusjonen, samt det høye utviklingsnivået av datateknologi og automatiserte kontrollsystemer, på den ene siden og spesifikke funksjoner utstyr og prosesser for filtrering av heterogene gasssystemer med en fast dispergert fase bestemmer derimot relevansen av problemet med å skape og forbedre matematisk beskrivelse slike prosesser.

Hensikten med arbeidet er den matematiske modelleringen av prosessen og utviklingen på dette grunnlaget av en beregningsmetode og forbedring av maskinvaredesignet for separering av støvete gassstrømmer med granulære lag. Midlene for å oppnå de fastsatte målene er analysen av prosessen med å filtrere WDA med granulære lag, syntesen av en matematisk modell og dens variantmodifikasjoner, den analytiske, numeriske og eksperimentelle studien av de oppnådde avhengighetene, utviklingen av en metode for beregning av industrielle filtre og en programvarepakke for implementering, etablering av enhetlige laboratoriestander og pilotanlegg, utvikling av spesifikke maskinvareløsninger for prosessen med å rense gassutslipp.

Den vitenskapelige nyheten i arbeidet er som følger:

— en matematisk modell og dens variantmodifikasjoner er utviklet for analyse av prosessen med HDA-separasjon i stasjonære granulære lag ved en konstant filtreringshastighet med tilstopping av porene og under hensyntagen til diffusjonsmekanismen for nedbør;

- en analytisk løsning av ligningssystemet til den matematiske modellen ble oppnådd og eksperimentelt testet med en lineær lov om endring i porøsiteten til det granulære laget;

— på grunnlag av den utviklede modellen foreslås et kompleks av matematiske modeller for ulike lover for endring i porøsiteten til det granulære laget og implementeres numerisk;

– for første gang ble de fysiske og mekaniske egenskapene til en rekke industristøv og teknologisk pulver studert, ble det foreslått en ligning for å beregne verdien av den begrensende porøsiteten til det granulære laget for tilsvarende støv.

- modeller for konstruksjon av ingeniørnomogrammer er foreslått for å estimere og forutsi trykkfallet i et granulært lag, bestemme bevegelsesmåtene til en støv- og gasstrøm i kanalene til et granulært lag og forutsi de totale og fraksjonerte sklikoeffisientene;

— På grunnlag av den utviklede modellen foreslås en metode for å beregne filtreringsprosessen og en programvarepakke som implementerer den, som gjør det mulig å bestemme de rasjonelle driftsmåtene til dype granulære filtre og deres designdimensjoner.

Følgende er fremmet til forsvar:

- en matematisk modell og dens variantmodifikasjoner for analyse, beregning og prediksjon av prosessen med å filtrere VDA med granulære lag -

- metoder og resultater for eksperimentell bestemmelse av parametrene til den matematiske modellen for prosessen med å filtrere VDA med granulære lag -

- en metode for å beregne dybdefiltre for VDA og en pakke med originale programmer for implementering av denne metoden -

— en ny konstruktiv løsning av apparatet for høyeffektiv rensing av støvete gasser ved avsetning i et sentrifugalfelt med påfølgende filtrering gjennom et granulært lag basert på resultatene av prosesssimulering.

Den praktiske verdien av avhandlingen. En ny metode for beregning av granulære filtre og en programvarepakke som implementerer den er utviklet. Algoritmen til den foreslåtte beregningsmetoden brukes i industrien ved utforming av strukturer av granulære filtre og for å bestemme de rasjonelle driftsformene til driftsenheter. Bruken av en filtersyklon i industrien (RF patent nr. 2 150 988) gjorde det mulig å utføre høyeffektiv rensing av industrielle støv- og gassstrømmer. Akseptert industribedrifter anbefalinger for å forbedre prosessen med å filtrere heterogene gasssystemer med en fast dispergert fase med granulære lag. Separate resultater av arbeidet brukes i utdanningsprosessen (forelesninger, praktiske klasser, kursdesign) i presentasjonen av kursene "Prosesser og apparater innen kjemisk teknologi", "Prosesser og apparater". matteknologi» i VGTA.

Godkjenning av arbeid.

Avhandlingsmateriale rapportert og diskutert:

- på den internasjonale konferansen (XIV Scientific Readings) "Industrien for byggematerialer og konstruksjonsindustrien, energi- og ressurssparing i forhold til markedsforhold", Belgorod, 6.-9. oktober 1997;

- på den internasjonale vitenskapelige og tekniske konferansen "Theory and Practice of Filtration", Ivanovo, 21.-24. september 1998;

— på II og IV internasjonale symposier for studenter, doktorgradsstudenter og unge forskere "Teknikk og teknologi for miljøvennlig produksjon" (UNESCO), Moskva, 13.-14. mai 1998, 16.-17. mai 2000

- på den internasjonale vitenskapelige og tekniske konferansen "Gas Cleaning 98: Ecology and Technology", Hurghada (Egypt), 12.-21. november 1998-

— på Internasjonalen vitenskapelig og praktisk konferanse"Atmosfærisk luftbeskyttelse: overvåkings- og beskyttelsessystemer", Penza, 28.-30. mai 2000-

- ved den sjette akademiske lesningen " Samtidsutgaver byggematerialevitenskap" (RAASA), Ivanovo, 7.–9. juni 2000-

— ved vitenskapelige lesninger "White Nights-2000" av International Ecological Symposium "Perspective Information Technologies and Problems of Risk Management on the Threshold of the New Millennium", St. Petersburg, 1-3 juni 2000.

- på det russisk-kinesiske vitenskapelige og praktiske seminaret "Moderne utstyr og teknologier i maskinbygningskomplekset: utstyr, ma

- på de XXXVI, XXXVII og XXXVIII rapporterende vitenskapelige konferansene til VGTA for 1997, 1998 og 1999, Voronezh, mars 1998, 1999, 2000

Arbeidets struktur og omfang. Avhandlingen består av en introduksjon, fire kapitler, hovedkonklusjoner, en referanseliste fra 156 titler og søknader. Arbeidet er presentert på 175 maskinskrevne sider og inneholder 38 figurer, 15 tabeller, 4 blokkskjemaer og 9 vedlegg.

HOVED KONKLUSJONER

Ved å oppsummere de utførte studiene i kombinasjon med de eksperimentelle resultatene oppnådd i laboratorie- og produksjonsforhold på reelle svært spredte støv- og gassstrømmer, kan vi konkludere:

1. En ny matematisk modell er utviklet og analysert, som er et system av ikke-lineære differensialligninger i partielle derivater, som beskriver prosessen med separasjon av fine aerosoler i stasjonære granulære lag ved konstant filtreringshastighet, tilstopping av porer, og ta inn i ta hensyn til diffusjonsmekanismen for avsetning. En analytisk løsning av modellens ligningssystem oppnås, som gjør det mulig å beskrive de kinetiske mønstrene og bestemme parametrene for filtreringsprosessen på forskjellige tidspunkter.

2. En algoritme for beregning av masseoverføringskoeffisientene er utviklet, tar hensyn til bevegelsesmåtene til støv- og gasstrømmen i kanalene til det granulære laget.

3. På bakgrunn av den utviklede modellen foreslås en modell med modifiserte randbetingelser, numerisk implementert og analysert.

4. Utviklet, numerisk implementert og analysert originale modifikasjoner av den matematiske hovedmodellen for prosessen med å filtrere WDA med granulære lag under forskjellige lover for endring i porøsitet.

5. På reelle støv- og gassstrømmer under laboratorie- og produksjonsforhold ble prosessen med separasjon av gass heterogene systemer med en fast dispergert fase av bulk granulære lag eksperimentelt studert. På bakgrunn av forsøk ble det foreslått en regresjonsligning for å beregne verdien av den begrensende porøsiteten til et granulært lag ved filtrering av en rekke industristøv.

6. Tekniske nomogrammer er foreslått for å bestemme bevegelsesmåtene til støv-gassstrømmen i kanalene til det granulære laget, dets hydrauliske motstand, vurdering og prediksjon av total- og brøkgjennombruddskoeffisienter.

7. På grunnlag av den utviklede matematiske modellen foreslås en beregningsmetode som gjør det mulig å bestemme de rasjonelle driftsmåtene til dype granulære filtre og deres designdimensjoner. En pakke med anvendte programmer for beregning av industrifiltre er laget.

8. Det er utviklet en kompleks metode for dispergert analyse av støv, som inkluderer bruk av en kvasi-virtuell kaskadeimpaktor NIIOGAZ og skanningselektronmikroskopi, som gjorde det mulig for første gang å få tilstrekkelig representative data om den dispergerte sammensetningen av støv av keramiske pigmenter og for å evaluere formen på partiklene i den dispergerte fasen i støv-gassstrømmen.

9. Utviklet, beskyttet av et RF-patent (vedlegg 3) og testet en ny designløsning for en enhet for høyeffektiv rensing av gass heterogene systemer med en fast dispergert fase, som kombinerer treghetsavsetning og filtrering gjennom et roterende metall-keramisk element.

De oppnådde resultatene implementeres:

— ved OJSC Semiluk Refractory Plant (vedlegg 4) når man oppgraderer eksisterende systemer og lager nye systemer og apparater for oppsamling av støv fra avfallsgasser og aspirasjonsutslipp (pneumatisk transport av aluminiumoksyd fra siloer til bunkere, aspirasjonsutslipp fra bulkingenheter, dispensere, blandere, kule- og rørmøller, prosessgasser etter tørking av tromler, rotasjons- og sjaktovner, etc.), for å beregne og forutsi effektiviteten til filtreringsanordninger og velge det optimale området for deres drift, for å organisere representativ prøvetaking av støv- og gassprøver og introdusere siste metoder for ekspressanalyse av spredt sammensetning av støv og pulver av industriell opprinnelse -

- i verkstedene til CJSC PKF "Voronezh Ceramic Plant" (vedlegg 5) ved beregning av høyytelsessystemer og apparater for støvoppsamling, samt ved bruk av original, beskyttet av patenter fra den russiske føderasjonen, konst.

141 praktiske løsninger for kombinerte støvsamlere i den "tørre" metoden for produksjon av keramiske pigmenter og maling -

- ved presentasjon av forelesningskurs, dirigering praktiske øvelser, gjøre lekser, kursprosjekter og bosettings- og grafiske arbeider, utføre forskningsarbeid innen SNO og i forberedelsene vitenskapelig personell på forskerskolen, pedagogisk praksis avdelinger "Prosesser og apparater for kjemisk og matproduksjon", "Industriell energi", "Maskiner og apparater for matproduksjon" av Voronezh State Technological Academy (vedlegg 6).

LISTE OVER HOVEDDESIGNASJONER.

1. FUNKSJONER VED MATEMATISK MODELLERING AV FILTRERING AV GASSHETEROGENE SYSTEMER MED EN FAST DISPERSIV FASE VED KORNLAG.

1.1 Analyse av moderne metoder for filtrering av støv- og gassstrømmer og deres maskinvare.

1.2. Grunnleggende egenskaper modellert objekt.

1.2.1 Modeller av strukturer av ekte granulære lag.

1.2.2. Modellering av mekanismene for avsetning av partikler av den dispergerte fasen i granulære lag.

1.3. Matematiske modeller for dyp filtrering av heterogene teknologiske medier ved granulære lag.

1.4. Konklusjoner og formulering av forskningsproblemet.

2. MATEMATISKE MODELLER FOR DYP FILTRERING AV SVAKT KONSENTRERT HØYT DISPERGERTE AEROSOLER

MED FAST DISPERSIV FASE MED KORNLAG.

2.1. Matematisk modell for filtrering av sterkt dispergerte aerosoler av granulære lag med en lineær endring i medføringskoeffisienten.

2.1.1. Syntese av en matematisk modell.

2.1.2. Analyse av den matematiske modellen.

2.1.2.1. Analytisk løsning av et ligningssystem med konstante koeffisienter.

2.1.2.2. Modelltilstrekkelighetsanalyse.

2.1.3. Syntese av en matematisk modell med modifiserte randbetingelser.

2.1.4. Analyse av den matematiske modellen.

2.1.4.1. Bygge en modell av et differanseskjema og løse et likningssystem.

2.1.4.2. Modelltilstrekkelighetsanalyse.

2.2. Matematiske modeller for dyp filtrering av svakt konsentrerte sterkt dispergerte aerosoler med ikke-lineære lover for variasjon av medføringskoeffisienten.

2.2.1. Syntese av matematiske modeller.

2.2.2. Bygge modeller av differanseskjemaer og løsning av ligningssystemer.

2.2.3. Modelltilstrekkelighetsanalyse.

2.3. Konklusjoner.

3. EKSPERIMENTELLE FORSKNINGSMODELLER.

3.1. Planlegging og gjennomføring av eksperimenter.

3.2. Eksperimentell modell for analyse av de fysiske og mekaniske egenskapene til de undersøkte støvene.

3.3. Analyse av eksperimentelle data.

3.3.1. Matematisk modell for å bestemme grenseverdien for porøsiteten til det filtrerende granulære laget for aerosoler fra keramisk pigment VK-112.

3.4. Konklusjoner.

4. PAKKE MED ANVENDTE PROGRAMMER OG PRAKTISK IMPLEMENTERING AV FORSKNING.

4.1. Funksjoner og spesifikasjoner for beregningen.

4.2. Beskrivelse av programvare.

4.3. Arbeider med programvarepakke.

4.4. Industrielt eksperiment på beregning av granulære filtre.

4.5. Modeller for å konstruere tekniske nomogrammer for matematiske modeller for filtrering.

4.6. Lovende filterløsninger basert på oppnådde resultater.

4.7. Pålitelighet og holdbarhetsvurdering konstruktive løsninger og anbefalte enheter.

4.8. Utsikter for implementering av de oppnådde resultatene.

Bibliografi

1. Adler Yu. P. Planlegging av et eksperiment i søket etter optimale forhold / Yu. P. Adler, E. V. Markova, Yu. V. Granovsky. M.: Nauka, 1971. - 283 s.

2. Andrianov E. I., Zimon A. D., Yankovsky S. S. Enhet for å bestemme vedheft av fint dispergerte materialer // Fabrikklaboratorium. 1972. - Nr. 3. - S. 375 - 376.

3. Aerov M.E., OM Todes. L.: Kjemi, 1968. - 512 s.

4. Aerov M. E. Apparat med et stasjonært granulært lag / M. E. Aerov, O. M. Todes, D. A. Narinsky. L .: Kjemi, 1979. - 176 s.

5. Baltrenas P. Metoder og enheter for å kontrollere støvinnholdet i teknosfæren / P. Baltrenas, J. Kaunalis. Vilnius: Teknikk, 1994. - 207 s.

6. Baltrenas P. Granulære filtre for luftrensing fra hurtigkoagulerende støv / P. Baltrenas, A. Prokhorov. Vilnius: Teknikk, 1991. - 44 s.

7. Baltrenas P. Luftrensende granulære filtre / P. Baltrenas, A. Spruogis, Yu. V. Krasovitsky. Vilnius: Teknikk, 1998. - 240 s.

8. Bakhvalov H.C. Numeriske metoder. M.: Nauka, 1975. - 368 s.

9. Byrd R. Transfer Phenomena / R. Byrd, V. Stewart, E. Lightfoot / Per. fra engelsk - H.H. Kulakova, B.C. Kruglova - Ed. acad. Academy of Sciences of the USSR N. M. Zhavoronkova og tilsvarende medlem. USSR Academy of Sciences V. A. Malyusova. M.: Kjemi, 1974. - 688 s.

10. Bloch JI.C. Praktisk nomografi. M.: forskerskolen, 1971. - 328 s.

11. V. M. Borishansky, Motstand mot luftbevegelse gjennom et lag med baller. I: Issues of Aerodynamics and Heat Transfer in Boiler and Furnace Processes / Ed. G. F. Knorre. - M.-JL: Statens energiforlag, 1958. - S. 290−298.

12. Bretschnaider B. Beskyttelse av luftbassenget mot forurensning / B. Bretschnaider, I. Kurfurst. JL: Chemistry, 1989. - 288 s.

13. Brownsk bevegelse. JL: ONTI, 1936.

14. Waldberg A. Yu. Teoretisk grunnlag for beskyttelse av atmosfærisk luft fra forurensning av industrielle aerosoler: Lærebok / A. Yu. Valdberg, J1.M. Isyanov, Yu. I. Yalamov. St. Petersburg: SpbTI TsBP, 1993. - 235 s.

15. Viktorov M. M. Metoder for beregning av fysiske og kjemiske mengder og anvendte beregninger. JL: Chemistry, 1977. - 360 s.

16. Vitkov G. A. Hydraulisk motstand og varme- og masseoverføring / G. A. Vitkov, L. P. Kholpanov, S. N. Sherstnev M .: Nauka, 1994. - 280 s.

17. Svært effektiv luftrensing / Red. P. White, S. Smith. -M.: Atomizdat, 1967. 312 s.

18. Gassrenseutstyr: Katalog. M.: TSINTIKHIMNEFTEMASH, 1988.- 120 s.

19. Godunov S.K., Difference schemes / S.K. Godunov, V.C. Ryabenky. M.: Nauka, 1977. - 440 s.

20. Gordon G. M. Kontroll av støvsamlerinstallasjoner / G. M. Gordon, I. L. Peysakhov. M.: Metallurgizdat, 1951. - 171 s.

21. GOST 17.2.4.01-84. Beskyttelse av naturen. Atmosfære. Begreper og definisjoner av forurensningskontroll. M.: Forlag av standarder, 1984. 28 s.

22. GOST 17.2.4.02-81. Beskyttelse av naturen. Atmosfære. Generelle Krav til metoder for bestemmelse av forurensninger. M.: Forlag av standarder, 1982. 56 s.

23. GOST 17.2.4.06-90. Beskyttelse av naturen. Atmosfære. Metoder for å bestemme hastighet og strømningshastighet for gass- og støvstrømmer som utgår fra stasjonære kilder forurensing. M.: Forlag av standarder, 1991. - 18 s.

24. GOST 17.2.4.07-90. Beskyttelse av naturen. Atmosfære. Metoder for å bestemme trykket og temperaturen til gass- og støvstrømmer fra stasjonære forurensningskilder. M.: Forlag av standarder, 1991. - 45 s.

25. GOST 17.2.4.08-90. Beskyttelse av naturen. Atmosfære. Metoder for å bestemme fuktighetsinnholdet i gass og støvstrømmer fra stasjonære forurensningskilder. M.: Forlag av standarder, 1991. - 36 s.

26. GOST 21 119 .5−75. Organiske fargestoffer og uorganiske pigmenter. Metode for tetthetsbestemmelse. M.: Forlag av standarder, 1976. - 14 s.

27. GOST 21 119 .6-92. Generelle metoder testing av pigmenter og fyllstoffer. Bestemmelse av komprimert volum, tilsynelatende støvtetthet, komprimering og bulkvolum. M.: Forlag av standarder, 1993. - 12 s.

28. GOST R 50 820-95. Gassrense- og støvoppsamlingsutstyr. Metoder for å bestemme støvinnholdet i gass og støvstrømmer. M.: Forlag av standarder, 1996. - 34 s.

29. Gouldstein J. Skanneelektronmikroskopi og røntgenmikroanalyse: I 2 bind / J. Gouldstein, D. Newbery, P. Echlin m.fl. - Per. fra engelsk. M.: Mir, 1984. - 246 s.

30. Gradus L. Ya Retningslinjer for dispergering av analyse ved mikroskopi. M.: Kjemi, 1979. - 232 s.

31. Grønn X. Aerosoler Støv, røyk og tåke / X. Grønn, V. Lane-Per. fra engelsk. - M.: Kjemi, 1969. - 428 s.

32. Durov B.B. Problemet med påliteligheten til støvoppsamlingsutstyr // Sement. 1985. - nr. 9. - S. 4−5.16.

33. Durov V.V., A.A. Durov, A.A. Dotsenko, P.V. Charty // Tr. NIPIOTSTROM. Novorossiysk, 1987. - S. 3−7.

34. Durov V.V., A.A. Dotsenko, P.V. Charty // Sammendrag av rapporter. VI All-Union Conference. Teknisk diagnostikk. - Rostov n / D, 1987. S. 185.

35. Zhavoronkov N. M. Hydrauliske grunnleggende for scrubberprosessen og varmeoverføring i scrubbere. M.: Sovjetvitenskap, 1944. - 224 s.

36. Zhukhovitsky A.A. // A.A. Zhukhovitsky, Ya.JI. Zabezhinsky, A.N. Tikhonov // Zhurn. fysisk kjemi. -1964. T. 28, nr. 10.

37. Zimon A. D. Vedheft av støv og pulver. M.: Kjemi, 1976. - 432 s.

38. Zimon A. D. Autohesion of bulk materials / A. D. Zimon, E. I. Andrianov. M.: Metallurgi, 1978. - 288 s.

39. A. P. Zotov, Undersøkelse av masseoverføring i stasjonære granulære lag ved høye diffusjon Prandtl tall, Cand. cand. tech. Vitenskaper. - Voronezh, 1981. 139 s.

40. A. P. Zotov, A. P. Zotov, T. S. Kornienko og M. Kh. 1980. - V. 53, nr. 6. - S. 1307−1310.

41. Idelchik I. E. Håndbok for hydraulisk motstand. M.: Mashinostroenie, 1975. - 560 s.

42. Nyheter om universiteter. Kjemi og kjemisk teknologi. 1981. - T. 14, nr. 4. - S. 509.

43. Katalog over gassrenseutstyr: Metodeveiledning. SPb., 1997.-231 s.

44. Katalog over fullførte og potensielle utbygginger. Novorossiysk: NIPIOTSTROM, 1987. - 67 s.

45. Kafarov V. V. Matematisk modellering av hovedprosessene kjemisk industri/V.V. Kafarov, M. B. Glebov. M.: Videregående skole, 1991. - 400 s.

46. Case D. Konvektiv varme og masseoverføring. M.: Energi, 1971. - 354 s.

47. Kirsanova N. S. Ny forskning innen sentrifugal separasjon av støv // Gjennomgå informasjon. Ser. XM-14 "Industriell og sanitær gassrensing". M.: TSINTIKHIMNEFTEMASH, 1989. - 40 s.

48. Kishinevskii, M. Kh., Kornienko, TS og Golikov, AM, Avsetning av svært spredte aerosolpartikler fra et turbulent medium, ZhPKh. 1988. - Nr. 5. - S. 1164 - 1166.

49. Kishinevskiy M. Kh., Kornienko TS, Zotov AP Påvirkning av den innledende delen om masseoverføring under laminær bevegelse og høye Schmidt-tall // Bibliografisk indeks "Deponerte manuskripter". VINITI, 1979. - nr. 6, b/o 240.

50. Kishinevskii M. Kh. Overføringsfenomener. Voronezh: VTI, 1975. - 114 s.

51. Klimenko A.P. Metoder og enheter for å måle konsentrasjonen av støv. -M.: Kjemi, 1978.-208 s.

52. Panov S. Yu., Goremykin V. A., Krasovitsky Yu. V., M.K. Al-Kudah, E. V. Arkhangelskaya // Ingeniørvern miljø: Lør. vitenskapelig tr. intl. konf. M.: MGUIE, 1999. — S. 97−98.

53. Kornienko T. S. Masseoverføring i granulære lag kl turbulent modus bevegelse og 8s "1 / T. S. Kornienko, M. Kh. Kishinevskiy, A. P. Zotov // Bibliografisk indeks "Deponerte manuskripter". VINITI, 1979. - nr. 6, nr. 250.

54. Kornienko T. S., Kishinevskii M. Kh. Masseoverføring i immobile granulære lag ved høye Prandtl-tall. 1978. -T. 51, nei. 7. - S. 1602−1605.

55. Kouzov P. A. Grunnleggende om analysen av den spredte sammensetningen av industristøv og knuste materialer. L .: Chemistry, 1987. - 264 s.

56. Kouzov P. A. Metoder for å bestemme de fysiske og kjemiske egenskapene til industristøv / P. A. Kouzov, L. Ya. Skrjabin. L .: Chemistry, 1983. - 143 s.

57. Krasovitsky Yu. V., Baltrenas P. B., Entin V. I., Anzheurov N. M., Babkin V. F. Avstøvning av industrigasser i ildfast produksjon. Vilnius: Teknikk, 1996. - 364 s.

58. Krasovitsky Yu. V. Avstøvning av gasser ved granulære lag / Yu. V. Krasovitsky, V. V. Durov. M.: Kjemi, 1991. - 192 s.

59. Krasovitsky Yu. V. Separasjon av aerosoler ved filtrering ved en konstant hastighet av prosessen og gradvis tilstopping av porene i partisjonen // Yu. V. Krasovitsky, V. A. Zhuzhikov, K. A. Krasovitskaya, V. Ya. Lygina // Kjemisk industri. 1974. - Nr. 4.

60. V. A. Uspenskii, O. Kh. Vivdenko, A. N. Podolyanko og V. A. Sharapov, On the Theory and Calculation of a Layered Filter, Inzh.-Fiz. Blad 1974. - T. XXVII, nr. 4. - S. 740-742.

61. Kurochkina M.I. Spesifikk overflate av dispergerte materialer: Teori og beregning / M.I. Kurochkina, V.D. Lunev - red. Tilsvarende medlem USSRs vitenskapsakademi P. G. Romankov. L .: Forlag Leningrad. un-ta, 1980. - 140 s.

62. Lev E. S. Filtrering av gass gjennom et lag bulkmateriale/ i boken. Spørsmål om aerodynamikk og varmeoverføring i kjele-ovnsprosesser - Red. G. F. Knorre. M.-L.: Gosenergoizdat, 1958. - S. 241−251.

63. V. G. Levich, Fysisk og kjemisk hydrodynamikk. M.: Nauka, 1952. - 537 s.

64. Lygina V. Ya. Studie av noen mønstre for separasjon av heterogene gasssystemer med en fast dispergert fase ved granulære filtreringspartisjoner: Dis. cand. tech. Vitenskaper. Volgograd polytekniske høgskoler, in-t, 1975.- 175 s.

65. Mazus M. G. Filtre for fangst av industristøv / M. G. Mazus, A. D. Malgin, M. J1. Morgulis. M.: Mashinostroenie, 1985. - 240 s.

66. Mazus M. G. Stofffiltre. M.: TSINTIKHIMNEFTEMASH, 1974. 68 s. (Serie XM-14 industriell og sanitær gassrengjøring. Gjennomgå informasjon.)

67. Mednikov E. P. Vortex støvsamlere. M.: TSINTIKHIMNEFTEMASH, 1975. 44 s. (Serie XM-14 industriell og sanitær gassrengjøring. Gjennomgå informasjon.)

68. E. P. Mednikov, Turbulent overføring og utfelling av aerosoler. M.: Nauka, 1981. - 176 s.

69. Meleshkin M. T. Økonomi og miljø interaksjon og ledelse / M. T. Meleshkin, A. P. Zaitsev, K. A. Marinov. - M.: Økonomi, 1979. - 96 s.

70. Metode for å bestemme den disperse sammensetningen av støv ved bruk av en kaskadeimpaktor med flate trinn. M.: NIIOGAZ, 1997. - 18 s.

71. Metode for å bestemme den disperse sammensetningen av støv ved bruk av en kvasi-virtuell kaskadeimpaktor. M.: NIIOGAZ, 1997. - 18 s.

72. Mints D. M. Teoretisk grunnlag for vannrenseteknologi. M.: Energi, 1964. - 238 s.

73. Mints D. M. Hydraulics of granular materials / D. M. Mints, S. A. Shubert. M.: Ministry of Public Utilities of the RSFSR, 1955. - 174 s.

74. R. N. Mullokandov, "Hydraulisk motstand av et lag med sfæriske partikler under isotermisk og ikke-isotermisk luftstrøm," Zh. fysisk kjemi. 1948. - Vol. 21, utgave. 8. - S. 1051−1062.

75. Beskrivelse av oppfinnelsen til patentet Den russiske føderasjonen RU 2 150 988 C1, MKI 7 V 01D 50/00, V 04 C 9/00. Zotov A. P., Krasovitsky Yu. V., Ryazhskikh V. I., Shipilova E. A. Syklonfilter for rensing av støvete gasser. Publisert 20.06.2000, Bull. nr. 17.

76. Goremykin V. A., Krasovitsky Yu. V., Agapov B. L. Bestemmelse av finheten til keramisk pigmentstøv i en støv-gassstrøm,

77. S. Yu. Panov, M.K. Al-Kudakh, E. A. Shnpnlova // Kjemisk og olje- og gassteknikk. 1999. - Nr. 5. - S. 28 - 30.

78. Panov S. Yu. Utvikling av en metode for tørr finrens av aspirasjonsutslipp fra støv ved produksjon av keramiske pigmenter ved bruk av energisparende teknologi: Dis. cand. tech. Vitenskaper. Ivan, kjemisk teknolog. Akademiet, 1999. - 198 s.

79. V. M. Paskonov, Numerisk modellering av varme- og masseoverføringsprosesser. M.: Kjemi, 1984. - 237 s.

80. Pirumov A. I. Luftfjerning. M.: Stroyizdat, 1981. - 294 s.

81. Primak A.B. Miljøvern ved bedriftene i byggebransjen / A.B. Primak, P. B. Baltrenas. Kiev: Budivelnik, 1991. - 153 s.

82. Radushkevich L. V. // Actaphys. chim. U.R.S.S. 1937. - V. 6. - S. 161.

83. Rachinsky B.B. Introduksjon til generell teori om sorpsjonsdynamikk og kromatografi. M.: Kjemi, 1964. - 458 s.

84. Romankov P. G. Hydrodynamiske prosesser for kjemisk teknologi / P. G. Romankov, M. I. Kurochkina. L .: Kjemi, 1974. - 288 s.

85. Håndbok for støv- og askeinnsamling / Utg. A.A. Rusanov. -M.: Energi, 1975. - 296 s.

86. Håndbok i polymerkjemi. Kiev: Naukova Dumka, 1991. - 536 s.

87. Sugarmans håndbok. M.: Pishch. prom., 1965. - 779 s.

88. Straus V. Industriell gassrensing. M.: Kjemi, 1981. - 616 s.

89. Tørre metoder for rensing av avgasser fra støv og skadelige utslipp. M.: VNIIESM, 1988. - nr. 3. - 48 s. (Oversiktsinformasjon. Serie 11 Bruk av avfall, biprodukter ved produksjon av byggematerialer og produkter. Miljøvern.)

90. PK aerosolpartikkelteller. GTA-0.3-002. Pass nr. 86 350.

91. Tikhonov A.N. Equations of matematisk fysikk / A.N. Tikhonov, A.A. Samara. M.: Nauka, 1966. - 724 s.

92. Trushchenko N. G. Filtrering av gasser med et granulært medium / N. G. Trushchenko, K. F. Konovalchuk // Tr. NIPIOTSTROM. Novorossiysk, 1972. Utgave. VI. — S. 54−57.

93. Trushchenko N. G. Rensing av gasser ved granulære filtre / N. G. Trushchenko, A. B. Lapshin // Tr. NIPIOTSTROM. Novorossiysk, 1970. Utgave. III. — S. 75−86.

94. Uzhov V. N. Rensing av industrigasser fra støv / V. N. Uzhov, A. Yu. Valdberg, B. I. Myagkov, I. K. Reshidov. M.: Chemistry., 1981. - 390 s.

95. Uzhov V. N. Rensing av industrielle gasser ved filtre / V. N. Uzhov, B. I. Myagkov. M.: Kjemi, 1970. - 319 s.

96. Fedotkin I. M., Vorobyov E. I., Vyun V. I. Hydrodynamisk teori om suspensjonsfiltrering. Kiev: Vishcha skole, 1986.- 166 s.

97. Frank-Kamenetsky D. A. Diffusjon og varmeoverføring i kjemisk kinetikk. M.: Nauka, 1987. - 487 s.

98. Fuchs H.A. Aerosolmekanikk. M.: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1955. - 352 s.

99. Khovansky G. S. Fundamentals of nomography. M.: Nauka, 1976. - 352 s.

100. Kholpanov L. P. Matematisk modellering av ikke-lineære termohydrogasdynamiske prosesser / L. P. Kholpanov, V. P. Zaporozhets, P. K. Zibert, Yu. A. Kashchitsky. M.: Nauka, 1998. - 320 s.

101. Kholpanov L.P. Ny metode beregning av masseoverføring i to-fase multikomponent media / L. P. Kholpanov, E. Ya. Kenig, V. A. Malyusov, N. M. Zhavoronkov // Dokl. ANSSSR. 1985. - T. 28, nr. 3. - S. 684 - 687.

102. Kholpanov L.P., Malyusov V.A., Zhavoronkov N.M., Teoretisk. grunnleggende om kjemi. teknologier. 1978. - V. 12, nr. 3. - S. 438 - 452.

103. L. P. Kholpanov, "Metoder for beregning av hydrodynamikk og varme- og masseoverføring i systemer med et bevegelig grensesnitt," Teoret. grunnleggende om kjemi. teknologier. 1993. - T. 27, nr. 1. - S. 18 - 28.

104. Kholpanov L. P. Noen matematiske prinsipper kjemi og kjemisk teknologi // Khim. skoleball. 1995. - nr. 3. - S. 24 (160) - 35 (171).

105. L. P. Kholpanov, Fysisk-kjemiske og hydrodynamiske grunnlag for ikke-lineære prosesser i kjemi og kjemisk teknologi, Izv. LØP. Ser. chem. -1996.-Nr. 5.-S. 1065-1090.

106. Kholpanov L. P. Hydrodynamikk og varme- og masseoverføring med grensesnittet / L. P. Kholpanov, V. Ya. Shkadov. M.: Nauka, 1990. - 280 s.

107. Khuzhaerov B. Påvirkning av tilstopping og suffusjon på filtrering av suspensjoner. 1990. - V. 58, nr. 2. - S. 244−250.

108. Khuzhaerov B. Suspensjonsfiltreringsmodell som tar hensyn til tilstopping og suffusjon. -1992. T. 63, nr. 1. - S. 72−79.

109. Shekhtman Yu. M. Filtrering av lavkonsentrasjonssuspensjoner. -M.: Kjemi, 1961.-246 s.

110. Entin, V.I., Krasovitsky, Yu.V., Anzheurov, N.M., A.M. Boldyrev, F. Schrage. Voronezh: Origins, 1998.-362 s.

111. Epshtein, S.I., On Similarity Conditions for the Filtration Process Through a Granular Load, ZhPKh. 1995. - T. 68, nr. 11. - S. 1849−1853.

112. Epshtein S.I., Muzykina Z.S. Om spørsmålet om å modellere prosessen med å filtrere en suspensjon gjennom en granulær belastning / S.I. Epshtein, Z.S. Muzykina // Tez. rapportere Internasjonal konf. Teori og praksis for filtrering. Ivanovo, 1998. — S. 68−69.

113. Bakas A. Mazqju elektrostatinı oro valymo i'iltrij tyrimal ir panaudojimas. Daktaro disertacijos santauka. Lietuvos Respublika. VTU. -1996. 27 c.

114. Brattacharya S.N. Masseoverføring til Ziquid i faste senger / S.N. Brattacharya, M. Rija-Roa // Indian Chem. Eng. 1967. - V. 9, nr. 4. - S. 65 - 74.

115. Calvert S. Scrubberhåndbok. Forberedt for EPA, A.P.T. Inc., California, 1972.

116. Carman P. Fluid Flow through Granular Beds, Trans. Inst. Chem. Eng.- 1937.-V. 15, nr. 1.-P. 150-166.

117 Chen C.Y. // Chem. Rev. -1955. V. 55. - S. 595.

118. Chilton T.H. Partikkel-til-væskehode og masseoverføring i tette systemer av fine partikler / T.H. Chilton, A.P. Colburn // Ind. Eng. Chem. grunnleggende. 1966. - V. 5, nr. 1. - S. 9−13.

119. Coulson J.M., Richardson K. // Chemical Engineering. -1968. V. 2. - S. 632.

120 Davies J.T. Lokale virveldiffusiviteter relatert til "utbrudd" av væske nær faste vegger // Chem. Eng. Sei. 1975. - V. 30, nr. 8. - S. 996 - 997.

121. Davies C.N. //Proc. Roy. soc. A, 1950. - S. 200.

122. Bestemme keramisk pigmentstøvpartikkelstørrelse i en rennende støvete gass / V.A. Goremykin, B.L. Agapov, Yu.V. Krasovitskii, S.Yu. Panov, M.K. AT-Kaudakh, E.A. Shipilova // Kjemisk og Petrolium Engineering. 2000. - V. 35, nr. 5−6. - S. 266-270.

123. Dullien F.A.L. Ny nettverkspermeabilitetsmodell av porøse medier // AIChE Journal. 1975. - V. 21, nr. 2. - S. 299-305.

124. Dwivedi P.N. Partikkel-væske-masseoverføring i faste og fluidiserte senger / P.N. Dwivedi, S.N. Upadhyay // Ind. Eng. Chem., prosess. Des. dev. 1977. - V. 16, nr. 2. - S. 157−165.

125. Fedkin P. Etrance Region (Zevequelike) masseoverføringskoeffisienter i reaktorer med pakkede lag / P. Fedkin, J. Newman // AIChE Journal. 1979. - V. 25, nr. 6.- S. 1077−1080.

126 Friedlander S.K. // A.I.Ch.E. Tidsskrift. 1957. - V. 3. - S. 43.

127 Friedlander S.K. Theory of Aerosol Filtration // Ind. og Eng. Kjemi. 1958. - V. 50, nr. 8. - S. 1161 - 1164.

128. Gaffeney B.J. Masseoverføring fra pakking til organiske løsemidler i enfasestrøm gjennom en kolonne / B.J. Gaffeney, T.B. Drew // Ind. Eng. Chem. 1950.-V. 42, nr. 6. S. 1120-1127.

129. Graetz Z. Uber die Warmeleitungsfahigkeit von Flu? igkeiten // Annalen der Physik und Chemie. Neue Folge Band. 1885. - T. XXV, nr. 7. - S. 337-357.

130. Herzig J. P. Le calkul previsionnel de la filtration a travers un lit epais. lre del. Proprietes generales et cinetique du colmatage. Chim. et Ind / J. P. Herzig, P. Le Goff // Gen. chim. 1971. - T. 104, nr. 18. - S. 2337−2346.

131. Kozeny J. Uber capillare Zeitung des Wassere im Boden // Sitzungs Serinchte Akad. Wiss. wien. Nat. Kl. -1927. Bd 136 (Abt. IIa). S. 271-306.

132. Krasovitzkij Ju.W. Zur Frage der mathematische Modelirung der Filtration heterogener Systeme mit fester disperser Phase // Kurzreferate "Mekhanische Flusskeitsabtrenunge", 10. Diskussionstagung, 11−12 Oktober, 1972, Magdeburg, DDR. — S. 12−13.

133. Langmuir, I., Blodgett, K.B. General Electric Research Laboratory, Rep. RL-225.

134. Marktubersicht uber Filterapparate // Chemie-Ingenieur-Technik. -1995. T. 67, nr. 6. S. 678−705.

135. Masseoverføring i elektrokjemiske celler med pakket lag som har begge ensartede blandede partikkelstørrelser / R. Alkaire, B. Gracon, T. Grueter, J.P. Marek, A. Blackburn // Journal of Electrochemical Science and Technology. 1980. - V. 127, nr. 5. - S. 1086 - 1091.

136. MATHCAD 2000 PROFESSIONAL. Finansielle, tekniske og vitenskapelige beregninger i miljøet Windows 98. M .: Filin, 2000. - 856 s.

137. McKune Z.K. Masse- og momentumoverføring i Solid-Ziquid System. Faste og fluidiserte senger / Z.K. McKune, R.H. Wilhelm // Ind. Eng. Chem. 1949.-V. 41, nr. 6.-P. 1124-1134.

138. Pajatakes A.S. Modell av den konstruerte enhetscelletypen for isotropiske granulære porøse medier / A.S. Pajatakes, M.A. Neira // AIChE Journal. 1977. - V. 23, nr. 6. - S. 922-930.

139. Pasceri R.E., Friedlander S.K., Can. J. // Chem. Eng. -1960. V. 38. - S. 212.

140. Richardson J.F., Wooding E.R. // Chem. Eng. Sei. 1957. - V. 7. - S. 51.

141. Rosin P., Rammler E., Intelmann N. // W., Z.V.D.I. 1932. - V. 76. -P. 433.

142. Seilars J.R. Varmeoverføring til laminær strømning i et rundt rør eller flat ledning The Greatz Problem Extended / J.R. Sellars, Tribus Myron, J.S. Klein // Trans. SOM MEG. - 1956. - V. 78, nr. 2. - S. 441-448.

143. Silverman L. Ytelse av industrielle aerosolfilter // Chem. Eng. Prog. -1951. V. 47, nr. 9. - S. 462.

144 Slichter C.S. Teoretisk undersøkelse av grunnvannets bevegelse // U.S. Geol. Surv. 1897. - V. 98, del. 2. - S. 295−302.

145. Spruogis A. Mazo nasumo grudetq filtrq kurimas oro valymui statybinii^ medziagij pramoneje. Daktaro disertacijos santauka. Lietuvos Respublika. VTU, 1996. 26 s.

146. Towsend J.S. Elektrisitet i gasser. Oxford, 1915.

147. Towsend J.S. // Overs. Roy. soc. 1900. V. 193A. — S. 129.

148. Upadhyay S.N. Masseoverføring i faste og fluidiserte senger / S.N. Upadhyay, G. Tripathi // J. Scient. Ind. Res. 1975. - V. 34, nr. 1. - S. 10−35.

149. Upadhyay S.N. Studier på partikkel-væske-masseoverføring. Del II - Multipartikkelsystem. Faste og fluidiserte senger / S.N. Upadhyay, G. Tripathi // Indian Journal of Technology. 1972. - V. 2, nr. 10. - S. 361 - 366.

150. Wells A.C. Transport av små partikler til vertikale flater / A.C. Wells, A.C. Kammerherre // Brit. J. Appl. Phys. 1967. - V. 18, nr. 12. - S. 1793 - 1799.

151. Williamson J.F. Ziquid-Phase Mass Transfer på Zow Reynolds Numbers / J.F. Williamson, K.E. Bazaraire, C.J. Geankoplis // Ind. Eng. Chem. grunnleggende. -1963. V. 2, nr. 2. - S. 126 - 129.

152. Wilson J. Ziquid-masseoverføring ved Zow Reynolds nummer i pakkede senger / J. Wilson, C.J. Geankoplis // Ind. Eng. Chem. grunnleggende. 1966. - V. 5, nr. 1. - S. 9 -14.

153. Programmet for å beregne prosessen // for å filtrere VDA med granulære lag

154. FIL *inn,*utl,*ut2,*ut3,*ut4,*ut5,*ut6,*p-1. start av hovedprogramvoid main(void)(tekstfarge(1) - tekstbakgrunn(7) - clrscr() -

155. Viser overskriftsmeldingen printf ("nt g "nt" nt "ntnt") getch () -

156. Program for å beregne parametrene for prosessen med å filtrere VDA med granulære lag

157. Begynnelsen av hovedsløyfen for dataregistrering

158. Bestemmelse av levetiden til det granulære laget.1

159. Beregning av hjelpemengder =pow (e0,2.) - a9=1+epr- al0=pow (enp, 2.) - f1=a1*a2*a3- f2=a4*a5*al- f3=2 *e0*a2*a5 - f4=2*еО*аЗ*а4-

160. Beregning av mellomledd og Q-verdier K=(-a9*al*log (al)+a3*a2*log (a2)+а5*а4/2.+2*a5-al*log (al) -a2*log (а2))/(fl*a6) —

161. M=(-a5*a4*log (a5)-al0+enp*e0+a5*a4/2.-a5*log (а5)+а5)/ (f2*а6) —

162. TT=(a5*a4*log (a5)+e0*enp-a8-a5*a4/2.+a5*log (a5)-a5)/ (f3*a6) —

163. H=(a5*a4*log (a5)+e0*enp-al0+a4*log (a4)-2*e0*log (2*e0)+a5)/f4*a6) - Q=K+ M -TT-H-

164. Beregning av fronthastigheten m", xk)->printf ("nn Fronthastighet U=%e m/s", U) -//getch () - z=2*vf*eO/U-

165. Beregning av hydrodynamiske egenskaper *1.013e5) - h=m/pg-

166. Begynn syklus etter laghøyde do (e0.=e0- // Tilordne startverdi til e1. Begynn syklus etter tid for (t=l., i=l-t<=900 000.-t=t+900., i=i+l) {

167. Beregning og sammenligning av verdien av masseoverføringskoeffisienten b \u003d beta () - // Kaller subrutinen for beregning av betaif (b \u003d=0.) (printf ("n Verdi av den dimensjonsløse relaksasjonstiden> 0,22 " ) -getch () -return-1. B=6*b/dz-

168. Beregning av verdien av P P=-U*z*a5/B-

169. Beregning av nåverdien av f.eks

170. Subrutine for å skrive resultater til en fil og akkumulere arrays // for å vise graphsvoid vyv (void) (