УДК 621.929

Григорьева А. Н., Абиев Р. Ш.

Исследование процесса суспендирования с использованием конической мешалки на примере процесса нейтрализации серной кислоты ОАО «Святогор»

Аннотация

Рассматривается процесс суспендирования твердых частиц в жидкости при помощи механического перемешивания. Разработана и описана методика подбора перемешиваю­щих устройств с учетом геометрии мешалки. В основе методики лежит полуэмпирическая модель Цвитеринга, дополненная в ходе дополнительных исследований Айранчи и Креста. Изучены различные режимы процесса суспендирования. На основании теоретических зависимостей разработана и протестирована в лабораторных условиях коническая мешалка с особой геометрией лопастей, что позволило сделать процесс суспендирования наиболее энергоэффективным. Вычислен эмпирический коэффициент суспендирования Цвитеринга и Айранчи–Креста, что позволило рассчитывать необходимые параметры мешалки в масштабах промышленных реакторов. Эффективность работы нового перемешивающего устройства подтверждена в ходе проведения промышленных испытаний в химическом реакторе гашения серной кислоты известковым молоком. Благодаря применению мешалки конической формы скорость проведения реакции сократилась с 60 до 38 минут при снижении потребления электроэнергии на 40%. Доказано, что для интенсификации процесса нейтрализации достаточным условием является исключение оседания взвешиваемого осадка на дно реактора, т. е. необходимо интенсифицировать процесс суспендирования в придонной области.

Ключевые слова

серная кислота , коническая мешалка , перемешивание , суспендирование , нейтрализация

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Брагинский Л. Н., Бегачев В. И., Барабаш В. М. Перемешивание в жидких средах. – Л.: Химия, 1984. 336 с.
2. Прокудина Е. В., Тропников Д. Л., Каратаева А. В., Шукшина О. В. Нейтрализация технической серной кислоты природным известняком на ОАО «Святогор» // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2016. № 8. С. 340–345.
3. Пат. 2683078, РФ. МПК B01F 7/18, B01F 7/26. Перемешивающее устройство / Абиев Р. Ш., Григорьева А. Н. // Изобретения. Полезные модели. 2019. № 9.
4. Lin F. Y., Shao S. EKATO handbook of mixing technology. Schopfheim: Wear. 1991. V. 143. P. 231–240.
5. Cтренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / Перевод с польского под редакцией Щупляка Л. Е. – Л.: Химия, 1975. 384 с.
6. Плановский А. Н., Николаев П. И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. – М.: Химия, 1987. 496 с.
7. Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. – М.: Химия, 2002. 400 с.
8. Zwietering Т. N. Suspending of solid partiicles in liquid by agitators // Chemical Engineering Science. 1958. V. 8. Is. 3–4. P. 244–253.
9. Nur Syafiqah Janurin, Choe Earn Choong, Zauyah Zamzam, Shaliza Ibrahim. 16th European Conference on Mixing – Mixing 16 «Suspension Characteristics of Fine Particles at High Loadings in Flat and Dished Base Tanks», Toulouse, France, 2016.
10. Baldi G., Conti R., Alaria E. Complete suspension of particles in mechanically agitated vessels // Chemical Engineering Science. 1978. № 33. Р. 21–25.
11. Ayranci I., Kresta S. M. Critical analysis of Zwietering correlation for solids suspension in stirred tanks // Chemical Engineering Research and Design. 2014. № 92. P. 413–422.
12. Rieger Ditl. Suspension of solid particles // Chemical Engineering Science. 1994. № 49. Р. 2219–2227.
13. Григорьева А. Н., Абиев Р. Ш. Влияние геометрии перемешивающего устройства на диаметр пузырьков воздуха при перемешивании в системе газ – жидкость // Химичес­кая промышленность сегодня. 2019. № 5. С. 18–22.
14. Григорьева А. Н., Абиев Р. Ш. Сравнительный анализ влияния геометрической формы рабочих колес перемешивающих устройств на эффективность суспендирования в системе жидкость – твердое // Известия ­СПбГТИ (ТУ). 2018. № 45. С. 94–97.