Исследования внутренней структуры, аэродинамики потоков и массообмена в многослойных упаковках стекловолокнистого катализатора в пилотном реакторе окисления диоксида серы Научная публикация
Журнал |
Научный вестник Новосибирского государственного технического университета
ISSN: 1814-1196 |
||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Вых. Данные | Год: 2016, Том: 3, Номер: 64, Страницы: 161-177 Страниц : 17 DOI: 10.17212/1814-1196-2016-3-161-177 | ||||||||
Ключевые слова | катализатор, платина, стекловолокнистый носитель, окисление, диоксид серы, перепад давления, массообмен, гидродинамика | ||||||||
Авторы |
|
||||||||
Организации |
|
Информация о финансировании (2)
1 | Федеральное агентство научных организаций России | V.46.5.6. |
2 | Новосибирский национальный исследовательский государственный университет |
Реферат:
Работа посвящена изучению гидродинамических особенностей многослойных упаковок стекловолокнистого катализатора (СВК) и их влияния на массообменные процессы в реакторе пилотного масштаба в условиях, максимально приближенных к условиям реальных промышленных процессов. Объектом исследования стали многослойные упаковки Pt-СВК в процессе окисления SO2. Показано, что многослойные упаковки СВК имеют сложную внутреннюю геометрию и сложную картину течений реакционного потока. Наблюдаемый порядок зависимости коэффициента массообмена от расхода газового потока при средней величине 0,93 изменяется от 0,5 при низких и умеренных скоростях и достигает величин до 1,0 и даже более при скоростях газа более 0,5 м/с. Последнее выражается в наблюдаемом повышении конверсии диоксида серы при снижении времени контакта в области высоких расходов газа. Это достаточно парадоксальное наблюдение может быть объяснено увеличением доли потока, фильтрующегося непосредственно сквозь нити СВК, с ростом скорости газа, что приводит к существенной интенсификации внешнего и внутреннего массообмена в слоях СВК. Данное предположение подтверждено результатами детального гидродинамического моделирования. Порядок изменения гидравлического сопротивления упаковок СВК от скорости потока также демонстрирует существенную переменность (от 0,3…0,5 до величин выше 1 со средним значением ~0,8), что также связано с изменением внутренней структуры потоков при изменении скорости газа. Кроме того, под действием потока упаковка СВК может самопроизвольно изменять свою внутреннюю структуру с формированием зон со сниженным гидравлическим сопротивлением и ухудшенным массообменом. Актуальной задачей является более подробное изучение данных систем с целью выработки технических решений по формированию геометрически однородных многослойных упаковок СВК. До решения этой задачи для практического применения на сегодняшний день более предпочтительны аксиальные картриджи на основе СВК, в которых регулярность геометрической структуры формируется с помощью дополнительных структурных элементов.
Библиографическая ссылка:
Загоруйко А.Н.
, Глотов В.Д.
, Лопатин С.А.
, Жуков Ю.Н.
Исследования внутренней структуры, аэродинамики потоков и массообмена в многослойных упаковках стекловолокнистого катализатора в пилотном реакторе окисления диоксида серы
Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2016.
Т.3. №64. С.161-177. DOI: 10.17212/1814-1196-2016-3-161-177
РИНЦ
OpenAlex
Исследования внутренней структуры, аэродинамики потоков и массообмена в многослойных упаковках стекловолокнистого катализатора в пилотном реакторе окисления диоксида серы

Файлы:
Полный текст от издателя
Даты:
Поступила в редакцию: | 30 мар. 2016 г. |
Опубликована в печати: | 5 сент. 2016 г. |
Идентификаторы БД:
РИНЦ: | 27178578 |
OpenAlex: | W2554863984 |