Abstract: 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.

Cite: 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

Files: Full text from publisher

Dates:

Submitted:	Mar 30, 2016
Published print:	Sep 5, 2016

Identifiers:

Elibrary:	27178578
OpenAlex:	W2554863984

Citing:

DB	Citing
Elibrary	2
OpenAlex	1

Altmetrics: