IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Массообменные процессы – такие технологические процессы, скорость протекания которых определяется скоростью переноса вещества (массы) из одной фазы в другую конвективной и молекулярной диффузией. Движущей силой массообменных процессов является разность концентраций распределяемого вещества во взаимодействующих фазах.

Массообменные процессы классифицируют по трем основным признакам: агрегатному состоянию вещества, способу контакта фаз и характеру их взаимодействия.

Колонные аппараты применяют для процессов ректификации, абсорбции, мокрой очистки газов для некоторых химических процессов, т.е. для процессов взаимодействия между жидкой и газовой фазой. Обеспечение хорошего контакта между жидкостью и газом (паром) достигается за счет применения устройств, заставляющих газ многократно барботировать через жидкость; применения насадки, по которой стекает жидкость, смываемая газом; распыления жидкости в потоке газа, а также за счет использования центробежной силы. В соответствии со способом обеспечения контакта между жидкостью и газом различают барботажные (тарельчатые), насадочные, распылительные колонны аппараты механического типа.

Ректификационная колона очистки нитробензола работает на предприятиях органического синтеза. Режим работы колонны непрерывный с высокой интенсивностью. Загружаемые среды характеризуются взрыво- и пажароопасностью, высокой химической активностью. Срок эксплуатации колонны превышает десяти лет. Для поддержания колонны в работоспособном состоянии и определения ресурса остаточной работоспособности потребовалось проведения прочностных расчетов и актуализации рабочих чертежей. Для выполнения поставленной задачи были определены наиболее «узкие» места работы оборудования. Выбранные элементы визуализированы в программе Компас 3D и здесь же проведены прочностные расчеты. Методика исследования включала в себя ниже приведенные этапы:

• Создание 3D элементов оборудования, выбор материала

• Задание нагрузок (закрепление и давление)

• Разбиение моделей деталей на конечные элементы (тетраэдры)

• Статический расчёт

• Сравнительный анализ

Рисунок 1. Элементы расчета

На рисунке 1. Выполнена крышка колонны, произведено разбиение элемента на конечные элементы (изображение слева). На изображении справа представлены результаты расчета карты напряжений.

Код для цитирования: Скопировать