авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Научные основы технологии утилизации нефтяных загрязнений водной среды

-- [ Страница 3 ] --

Данные опубликованы в работах:

-[104], -[84], -[101], - [108], -[92],

-[132], - собственные данные


Сравнение экспериментальных результатов и расчётных значений скорости «убегания» частиц от пористой стенки.

В пятой главе приведёны особенности расчёта микрофильтрации и обоснование конструкций микрофильтрационных аппаратов и результаты опытной проверки экспериментальных установок. Мгновенную скорость фильтрации в любой точке пористой пе­регородки можно определить по формуле

VR0 Vr0

dп (––– –––)

R2 r2 0,25x dп[(Ж/2)(R-3+r -3)]0,5

V x* = ––––––––––––– e

[8Ж(R-3+r -3)]0,5

Скорость фильтрации на начальном участке фильтроэлемента

VR0 Vr0

dп (––– –––)

R2 r2

V 0* = –––––––––––––

[8Ж(R-3+r -3)]0,5

и количество прошедшей через пористую перегородку жидкости Gфх*


VR0 Vr0

2B (––– –––)

R2 r2 0,25x dп[(Ж/2)(R-3+r -3)]0,5

Gфx* = ––––––––––––– (1 e )

(R-3+r -3)


Приведён ряд примеров конструкции микрофильтров. Принципиальная конструкция микрофильтра с плоскими ще­левыми каналами показана на рисунке. Внутри корпуса

микро­фильтра с плоскими стенками 1 размещены плоские элементы – кон-верты 2, отделенные один от другого гофрированны-ми плас­тинами 3 с посто-янной высотой гофра, что обеспечивает одинаковое расстояние между конвер-тами по всей их площади.

Щели А между конвертами 2 служат для прохода обрабатываемой смеси, поэтому направление гофров (вертикальное) определяет и направление движе­ния жидкости. Каждый конверт состоит из пары пористых пластин 6 чаще прямоугольной формы, сваренных или склеенных по перимет­ру. Между каждой парой пластин 6, образующих конверт 2, помеще­на дренажная сетка 7, сплетенная, склеенная или сплавленная из волокон.

Один из вариантов многоблочного микрофильтра. Корпус такого аппарата 7, снабженный патрубками подвода обрабатываемой эмульсин 7 и отвода концентрата 8, разделен вертикальными перегородками 4 на несколько секций. В нашем случае секций 4: В, Г, Д и Е. Они различны по объему. В этих перегородках имеются отверстия 5 и каналы б, проходя через которые, поток обрабатываемой жидкости попадает из верхней части предыдущей секции в нижнюю часть последующей. Внутри секций размещено несколько микрофильтрационных блоков (здесь по 4), каждый из которых состоит из комплекта конвертов 2, имеющих по одному отверстию, предназначенному для отвода пермеата, каждый из патрубков укреплен на крышке 3. Любой из этих блоков может быть демонтирован и установлен в аппарате без демонтажа других узлов аппарата.

Плоская форма фильтрующих элементов (конвертов) позволя­ет разместить наибольшую фильтрующую поверхность в единичном объеме аппарата. Благодаря этому конверты наиболее перспективны при создании малогабаритного современного оборудования, но не являются единственным техническим решением, пригодным для реализации процесса микрофильтрации без полупроницаемых мемб­ран. Узкие щелевые каналы могут быть образованы, например, двумя цилиндри-ческими поверхностями, размещенными соосно одна в другой. Используя керамические трубы с пористыми стенками и гранулированную загрузку в каналах, предназначенных для отвода пермеата, можно изготовить по уже освоенной технологии простые трубчатые микрофильтры.

Среднюю скорость движения пермеата в порах фильтрующей перегородки можно рассчитать по формуле

х2

V*dx

х1

V* = –––––––.

х2 х1

Среднюю скорость фильтрации, приведенную к общей площади фильтрующей поверхности, найдем из зависимости

W= V*Ж.

А поверхность микрофильтра, который позволит получить необходимый расход пермеата G, будет найдена из соотношения

F =G/ W,

а число микрофильтрационных модулей с поверхностью F1 - по фор­муле

N= F/ F1.

Часто для изготовления аппаратов большой пропускной спо­собности оказывается необходимым большое число микрофильт­рационных блоков (несколько сотен). В таком случае схема их взаимного расположения представляет собой отдельную и довольно непростую задачу. В качестве исходных данных для решения такой задачи рассчитывается минимальное значение скорости движения обра­батываемой жидкости в щелевых каналах микрофильтра. Сущность предлагаемого решения заключается в том, что блоки располагают последовательно соединенными группами, в каждой из которых чи­сло блоков близко к требуемому соотношению расходов эмульсии и пермеата. Каждая группа представлена одной или несколькими сту­пенями с постоянным числом блоков в них. Это число для каждой последующей группы уменьшается на один, достигая в последней группе единицы. Такая схема позволяет поддерживать скорость движения эмульсии в щелевых каналах не ниже заданного значения, а также свести к минимуму непроизводительные энерго­затраты. Опытные проверки найденных решений проведены на полупромышленной микрофильтра-ционной установке пропускной способностью 0,6 м3/ч, показанной на рисунке. В качестве первой ступени был использован коалесцирующий сепа­ратор с фильтрующей загрузкой из нетканого полипропилена.

Схема испытательного стенда УСМ-0,6: 1- сепаратор 1-й ст.; 2 – микро-фильтрационные модули; 3 - регулирующие клапаны; 4 – регулировочный вентиль; 5 - насос; б - ротаметр; 7 - манометры; 8 – пробоотборники;

9 - вакуумный пробоотборник исходной смеси

В качестве загрязняющего нефтепродукта использовались дизельное топливо и мазут. УСМ-0,6 была подвергнута двум видам испытаний: на соответствие требованиям ИМО и на определение ресурса. Всего в процессе испытаний установка отработала 108 часов.

Результаты испытания УСМ-0,6 по программе ИМО

Этап испытаний Содержание нефтепродуктов в пробах, мг/л
Вид нефте Выработано После После сепаратора После
продукта часов насоса 1 -й ступени микрофильтра
Соляр 1 1 588 4,2 1,0
Соляр 2 1677 2,0 1,0
Соляр 3 3 165 9,9 1,0
Соляр 4 51 800 15,0 5,0
Соляр 5 78 950 3,2 1,0
Соляр 6 54 190 32,0 5,0
Мазут 1 3 300 2,9 1,0
Мазут 2 7 280 2,0 1,0
Мазут 3 3 250 3,6 1,0
Мазут 4 41 000 0,1 1,0
Мазут 5 45 500 18 1,0
Мазут 6 31 700 8,5 1,0
Мазут 7 4 000 1,4 1,0
Мазут 8 1 430 9,0 1,0

Результаты замеров и анализов при ресурсных испытаниях УСМ-0,6

, Рас-ход Давление, кг/см2 t, Содержание нефтепродукта, мг/л
ч эмуль­-сии, м3ч до насоса после насоса после 1-й ст после м/фильтра °С до насоса после насоса после 1 сту- пени после м/фильтра
4 0,3 0,05 0,35 0,30 0,25 22 - - - -
8 0,3 0,05 0,35 0,30 0,25 22 - 350,0 0,7 0,8
12 0,3 0,05 0,35 0,30 0,25 22 2977,5 137,3 0,8 3,9
16 0,3 0,05 0,50 0,30 0,25 22 - - - 2,4
20 0,3 0,05 0,50 0,30 0,25 22 - - - 0,1
24 0,3 0,28 0,62 0,45 0,40 22 1389,2 235,0 3,9 4,8
28 0,3 0,26 0,65 0,45 0,40 22 389,5 620,8 4,7 10,0
32 0,3 0,23 0,70 0,40 0,35 22 2606,8 106,0 18,5 2,4
36 0,3 0,21 0,70 0,40 0,35 22 360,0 21,5 2,0 1,0
40 0,3 0,22 0,75 0,60 0,45 21 2888,8 364,1 14,0 2,4
44 0,3 0,24 0,78 0,60 0,45 21 1323,3 19,6 3,0 1,0
48 0.
3
0,22 0,80 0,55 0,40 21 883,0 - 10,0 4,1
52 0,3 0,23 0,80 0,55 0,45 21 6898,0 - 71,8 12,6
56 0,3 0,20 0,80 0,70 0,40 20 816,1 98,3 34,9 3,8
60 0,3 0,21 0,90 0,70 0,40 21 785,8 126,3 185,2 8,4
64 0,3 0,23 0,80 0,60 0,35 21 684,5 240,5 30,7 9,6
68 0,3 0,20 0,80 0,80 0,40 21 - - - -
72 0,25 0,22 0,95 0,80 0,40 21 168,2 1240,0 59,0 4,4
76 0,3 0,22 1,20 1,00 0,50 21 1032,7 177,1 48,2 4,62
80 0,3 0,22 1,25 1,10 0,50 21 38482,5 49,4 4,2 4,9
84 0,3 0,20 1,30 1,13 0,50 21 1522,8 3190,0 20,2 1,1
88 0,28 0,30 1,40 1,20 0,50 22 158,5 40,8 48,9 2,1
92 0,3 0,22 1,42 1,22 0,50 23 224,0 35,5 14,0 2,1
96 0,3 0,33 1,40 1,30 0,47 23 170,0 150,0 60,0 2,7
100 0,3 0,23 1,60 1,30 0,47 23 552,6 2595,0 41,1 3,0


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.