Введение ...........................................................................................................................5
Глава 1. Состояние и перспективы производства серной кислоты..........................15
1.1. Область применения и масштабы производства серной кислоты.....................15
1.2. Производство серной кислоты контактным способом .......................................18
1.3. Колонное оборудование производства серной кислоты.....................................19
1.4. Применимость полимерных насадок в насадочных аппаратах производства
серной кислоты...............................................................................................................23
1.5. Программное решение для прогнозирования деформации полимерных колец
Рашига .............................................................................................................................26
1.6. Связь геометрических параметров колец Рашига с характеристиками
насыпной насадки ..........................................................................................................27
1.7. Совершенствование элементов насадок путём изменения их формы ..............29
1.8. Основные выводы и постановка задач исследования.........................................32
Глава 2. Анализ влияния толщины стенки колец Рашига на характеристики
насыпных насадок..........................................................................................................35
2.1. Алгоритм действий при проведении анализа ......................................................35
2.2. Зависимость поверхности насадки от толщины стенки колец ..........................36
2.3. Зависимость объёма материала колец в насадке от толщины их стенки..........38
2.4. Зависимость массы насадки от толщины стенки колец......................................40
2.5. Зависимость массы материала на изготовление насадки от толщины стенки
колец и метода их изготовления...................................................................................42
2.6. Выбор полимерных материалов для изготовления колец Рашига и стоимость
изготовления насадки ....................................................................................................49
2.7. Зависимость гидравлического сопротивления орошаемой насадки от толщины
стенки колец ...................................................................................................................56
3
2.8. Зависимость потерь энергии на преодоление гидравлического сопротивления
слоя насадки при эксплуатации насадочного аппарата от толщины стенки колец
Рашига .............................................................................................................................60
2.9. Зависимость затрат на электроэнергию при эксплуатации насадочного
аппарата от толщины стенки колец .............................................................................63
2.10. Влияние толщины стенки и материала колец Рашига на интенсивность
массообменного процесса при эксплуатации насадочного аппарата.......................66
2.11. Выводы по главе 2 ................................................................................................71
Глава 3. Анализ стойкости и деформации полимерных колец Рашига при
условиях, соизмеримых с рабочими, в колонном оборудовании производства
серной кислоты...............................................................................................................73
3.1. Экспериментальная установка, используемые приборы и инструменты при
проведении эксперимента .............................................................................................73
3.2. Изготовленные полимерные кольца Рашига........................................................75
3.3. Анализ химической стойкости полимерных колец Рашига ...............................76
3.4. Анализ деформации полимерных колец Рашига от действующего
поперечного усилия .......................................................................................................80
3.5. Компьютерное моделирование деформации полимерных колец Рашига от
действующего поперечного усилия .............................................................................81
3.6. Методика определения допускаемой минимальной толщины стенки
полимерных колец Рашига............................................................................................83
3.7. Выводы по главе 3 ..................................................................................................86
Глава 4. Относительная оценка насыпных насадок из колец Рашига из различных
материалов с допускаемой минимальной толщиной стенки.....................................88
4.1. Стоимость изготовления насыпных насадок из колец Рашига..........................88
4.2. Затраты на электроэнергию на перекачивание газовой смеси при
эксплуатации насадочного аппарата с насыпными насадками из колец Рашига ...89
4
4.3. Относительная оценка стоимости изготовления насадок и затрат на
электроэнергию на перекачивание газовой смеси при их эксплуатации.................90
4.4. Относительная оценка насадок с учётом производительности насадочного
аппарата при их эксплуатации......................................................................................92
4.5. Разработка новых элементов насадок.................................................................100
4.6. Выводы по главе 4 ................................................................................................108
Заключение ...................................................................................................................110
Список сокращений и условных обозначений..........................................................112
Список литературы......................................................................................................116
Приложение А. Письмо из организации ООО «ДзержинскНИИОГАЗ» (г.
Дзержинск) ...................................................................................................................132
Приложение Б. Письмо от завода химического оборудования «Заря» (г.
Дзержинск) ...................................................................................................................133
Приложение В. Алгоритм совершенствования насадочного аппарата производства
серной кислоты заменой керамической насадки на полипропиленовую ..............134
