Введение
Литературный обзор 9
1.1 Способы описания кинетики массо- и тепломассопереноса в многокомпонентных системах 10
1.2 Неэквимолярность в процессах переноса вещества и связанные с ней вопросы 21
1.3 Дополнительные эффекты, оказывающие влияние на процесс переноса массы 26
1.3.1 Анализ влияния термических эффектов на процесс переноса массы 28
1.3.2 Влияние поверхностного натяжения на процесс переноса вещества в барботажном слое 34
1.4 Способы расчета парожидкостного равновесия в многокомпонентных смесях 40
1.5 Способы определения кинетических коэффициентов в моделях процессов переноса тепла и вещества 44
1.6 Способы расчета коэффициентов диффузии в газах и жидкостях 48
1.7 Способы расчета теплофизических свойств веществ, участвующих в процессе массопередачи 50
1.8 Основные задачи исследования 52
Разработка математических моделей процесса ректификации спиртовых смесей (теоретическая часть) 54
2.1 Разработка математической модели действительной тарелки 55
2.1.1 Математическое описание эквимолярной массопередачи на тарелке 56
2.1.2 Анализ уравнений неэквимолярного переноса вещества и уравнений теплоотдачи 57
2.1.3 Математическое описание процесса сопряженного тепломассообмена на тарелке 60
2.1.4 Учет термических эффектов в модели сопряженного тепломассообмена 63
2.1.5 Особенности моделирования термических эффектов на контактных тарелках полного перемешивания 65
2.1.6 Учет эффектов поверхностного натяжения в модели действительной тарелки 68
2.2 Разработка математической модели спиртовой колонны 76
2.2.1 Математическое описание процесса ректификации в спиртовой колонне
Экспериментальное исследование процесса ректификации спиртовых смесей и идентификация математической модели ректификационной колонны по данным стендового эксперимента 80
3.1 Численный эксперимент по ректификации бинарной смеси этанол вода на моделях действительных тарелок 80
3.1.1 Выбор модели действительной тарелки по данным численного эксперимента 80
3.1.2 Численный эксперимент на модели сопряженного тепломассообмена с учетом термических эффектов ; 85
3.1.3 Исследование влияния перегрева пара и переохлаждения жидкости на эффективность работы тарелки 87
3.2 Влияние термических эффектов и эффектов поверхностного натяжения на эффективность тарелки по примесям 88
3.3 Экспериментальное исследование процесса ректификации на малогабаритной установке 94
3.3.1 Описание экспериментальной установки 94
3.3.2 Методика проведения эксперимента и анализа 97
3.3.2.1 Краткое описание лабораторного газового хроматографа Chrom 5.. 98
3.3.2.2 Порядок проведения анализа на лабораторном газовом хроматографе Chrom 5 100
3.3.3 Оценка погрешности экспериментальных данных и методика их обработки 101
3.3.4 Идентификация модели ректификационной колонны по данным эксперимента 102
Исследования процесса получения пищевого этилового спирта 108
4.1 Анализ влияния термических эффектов на процесс разделения в спиртовой колонне 108
4.2 Исследование процесса получения пищевого этилового спирта на установках периодического действия и оптимизация технологического режима 120
4.3 Описание технологической схемы промышленной брагоректификационной установки. 129
