CC BY
14
На сегодняшний день найдены возможные пути решения проблемы, это изменение схемы электроснабжения Y/Д, применение разделительных трансформаторов, применение источников малой мощности без коррекции мощности.
Список литературы /References
1. Москва: Научно-технический центр по безопасности в промышленности «Правила устройства электроустановок», 2007. 584 с.
2. [Электронный ресурс]: Электротехника. Режим доступа: http://www.klmgroup.ru/ru/ enegineers/articles/vliyanie-garmonik-napryazheniya-i-toka/ (дата обращения: 13.03.2017).
3. [Электронный ресурс]: ВИКиЭлектро. Режим доступа: http://ru.electricalinstallation.org/ruwiki/ (дата обращения: 16.03.2017).
4. [Электронный ресурс]: Тенси плюс. Режим доступа: http://www.tensy.ru/article01.html/ (дата обращения: 25.03.2017).
ТУРБУЛЕНТНОЕ СМЕШЕНИЕ СТОЧНЫХ ВОД И ОЗОНО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ Хангильдина А.Р. Email: [email protected]
Хангильдина Адиля Рустэмовна - магистрант, кафедра газохимии и моделирования химико-технологических процессов, Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа
Аннотация: рассмотрен метод очистки сточных вод от трудноокисляемых загрязняющих веществ в мембранном реакторе, в котором совмещены процессы мембранного разделения и каталитического окисления. В целях полного смешения фаз предложен метод интенсификации растворения газов-окислителей в сточных водах путем использования трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции. В среде программирования Delphi 7 произведен расчет трубчатого турбулентного аппарата, показана возможность эффективного использования турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции при смешении газов-окислителей и сточных вод. Определены геометрические параметры аппарата. Ключевые слова: очистка сточных вод, смешение газо-жидкостной смеси, трубчатый турбулентный аппарат, диффузор-конфузорная конструкция, перепад давления.
TURBULENT MIXING OF WASTEWATER AND OZONE-AIR
BLEND Khangildina A.R.
Khangildina Adilya Rustemovna - Undergraduate, DEPARTMENT OF GAS CHEMISTRY AND MODELING OF CHEMICAL PROCESSES, UFA STATE PETROLEUM TECHNOLOGICAL UNIVERSITY, UFA
Abstract: the method of wastewater treatment from hardly oxidizable contaminants in a membrane reactor in which processes of membrane separation and catalytic oxidation are combined was considered. For complete mixing of the phases there was proposed a method for intensifying the dissolution of oxidant gases in wastewater by using a tubular turbulent apparatus with diffuser-confusor construction. The tubular turbulent apparatus was calculated by the Delphi 7 programming environment and the possibility of effectively using of the
tubular turbulent apparatus with diffuser-confusor construction for mixing oxidant gases and wastewater was shown. The geometrical parameters of the apparatus are determined. Keywords: wastewater treatment, gas-liquid mixture, tubular turbulent apparatus, diffuser-confuser design, pressure drop.
УДК 665.663
Для очистки сточных вод от трудноокисляемых загрязняющих веществ был разработан мембранный реактор, в котором совмещены процессы мембранного разделения и каталитического окисления [1, 2]. Очищаемая от загрязняемых примесей вода из сырьевой емкости насосом подается под рабочим давлением трансмембранного фильтрования в сатуратор. С помощью эжектора в сатуратор поступают окислители в виде газов, например, кислород или его смесь с озоном. Из сатуратора после полного насыщение обрабатываемой жидкости окисляющим газом газонасыщенная реакционная смесь поступает в реактор с каталитически активными мембранами.
В разработанных схемах первым этапом является насыщение сточных вод газом-окислителем путем их смешивания и отстаивания в сатураторе. Сатуратор - это емкостной аппарат, рассчитанный на определенное время пребывания в нем пузырьков газа и жидкости. Растворение газа в аппарате происходит в результате процессов межфазного переноса и диффузии компонентов. Однако в сатураторе не обеспечивается полное смешение фаз, существуют застойные зоны, в результате плохого диснергирования мала поверхность контакта фаз. Следовательно, сатуратор является достаточно пассивным аппаратом, который необходимо усовершенствовать либо применить другие более эффективные методы, позволяющие интенсифицировать процессы межфазного массообмена.
Существует множество методов интенсификации процессов смешения газожидкостной смеси. В таком качестве хорошо себя проявили трубчатые турбулентные аппараты диффузор-конфузорной конструкции [3]. Общий вид трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции приведен на рисунке.
i реагент 2
реагент^ \у-^---^продукта
—► —► ]
\_/\_/\_/\_/-
Рис. 1. Общий вид трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции
При прохождении потока жидкости через сужение аппарата, а затем через расширение, в потоке жидкости возникают вихреобразования, кавитации и отрывные течения. Возникающие в потоке эффекты воздействуют на частицы газа и жидкости и способствуют их интенсивной гомогенизации и дроблению, срыву пограничных слоев со стенок аппарата.
Изменение скорости движения потоков в аппаратах диффузор-конфузорной конструкции и соотношения диаметра диффузора dд к диаметру конфузора dк (d^d^) является эффективным способом воздействия на характер диспергирования и качество получаемых эмульсий.
Рассмотрен метод интенсификации растворения газов-окислителей при очистке сточных вод в мембранных реакторах каталитического окисления путем использования трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции перед сатуратором.
Для анализа работы установки в среде программирования Delphi 7 проведен расчет трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции по методике, приведенной в работах [3,4]. Геометрические параметры аппарата также были выбраны на основе экспериментальных исследований, приведенных в работах [4, 5].
Расчеты процесса турбулизации смеси «вода-газ» были проведены со следующими исходными данными: давление в аппарате 0,6 МПа, температура 50ОС, плотность воды 1000 кг/м3, плотность газа 1,5 кг/м3, динамическая вязкость воды 1 мПа-с, динамическая вязкость газа 0,0185 мПа-с.
Расчеты показали, что при числе диффузор - конфузорных секций равном 8, диаметре диффузора dд равном 0,048 м, диаметра конфузора dк равном 0,016 м и объемных расходах газа и жидкости по 0,000278 м3/с, осуществляется полное перемешивание газо-жидкостной смеси, способствующее эффективному межфазному массообмену. Перепад давления в аппарате составил 0,017 МПа, что находится в допустимых пределах.
Таким образом, трубчатый турбулентный аппарат диффузор-конфузорной конструкции может эффективно использоваться при смешении газов-окислителей и сточных вод.
Список литературы /References
1. Ягафарова Г.Г., Аминова А.Ф., Сухарева И.А., Хангильдина А.Р., Хангильдин Р.И. Разработка метода очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений // Вода: химия и экология, 2016. № 1. С. 24-29.
2. Патент РФ №2572132 Установка для очистки воды каталитическим окислением / Хангильдин Р.И., Баландина А.Г., Шундеева Е.В., Мартяшова В.А, Фаттахова А.М., Хангильдина А.Р. // Патентообладатель ФГБОУВПО УГНТУ. № 2014109757/05 заявл. 13.03.2014; опубл. 27.12.2015. Бюлл. № 36.
3. Умергалин Т.Г., Шевляков Ф.Б., Захаров В.П., Баулин О.А. Гидродинамические особенности работы трубчатых турбулентных аппаратов применительно к извлечению высококипящих углеводородов из попутного нефтяного газа // Башкирский химический журнал, 2011. Т. 18. № 2. С. 156-161.
4. Мурзабеков Б.Е., Шевляков Ф.Б., Умергалин Т.Г., Захаров В.П. Отмывка газового конденсата от солей в трубчатом турбулентном аппарате диффузор-конфузорной конструкции // Вестник Башкирского университета, 2012. Т. 17. № 1. С. 36-38.
5. Шевляков Ф.Б., Захаров В.П., Каеем Д.Х., Умергалин Т.Г. Совершенствование процесса доизвлечения высококипящих углеводородов попутного нефтяного газа в турбулентных аппаратах диффузор-конфузорной конструкции // Вестник Башкирского университета, 2008. Т. 13. № 4. С. 916-918.
