Введение
1. Литературный обзор 4
1.1. Разделение газов при помощи адсорбции 4
1.1.1. Промышленные методы разделения газовых смесей 4
1.1.2. Термодинамическая эффективность процесса короткоцикловой адсорбции 11
1.2. Свободно-конвективные течения в химико-технологических системах...22
1.3. Массоперенос в слое адсорбента 24
Выводы из литературного обзора 31
2. Конвективная неустойчивость фронта адсорбции 32
2.1. Фронт адсорбции 32
2.1.1. Развитие фронта адсорбции 32
2.1.2. Стационарный фронт адсорбции 36
2.2. Линейная теория устойчивости 46
2.2.1. Система уравнений, описывающая движение газовой смеси в поле сил тяжести. 46
2.2.2. Задача на собственные значения 53
2.2.2.1. Адсорбционный критерий Архимеда 53
2.2.3. Метод Галеркина, полиномы Эрмита 56
2.2.4. Результаты численного расчета 59
2.2.4.1. Нейтральные кривые устойчивости. Минимальное критическое значение адсорбционного критерия Архимеда 59
2.2.4.2. Вихревая структура критических движений газа 62
2.2.5. Исследование устойчивости фронта адсорбции 64
2.2.5.1. Влияние физико-химических, конструкционных и режимных параметров на устойчивость фронта адсорбции 64
2.2.5.2. Влияние скорости газа на конвективную устойчивость адсорбера заданного диаметра 68
2.2.6. Две формы представления критерия конвективной неустойчивости 73
3. Экспериментальное определение коэффициента дисперсии и ширины фронта адсорбции 80
3.1. Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента 80
3.2. Результаты экспериментального исследования 83
3.3 Обработка экспериментальных данных 85
4. Рекуперация энергии потока сбросового газа и повышение чистоты продукта за счет энергии этого потока 91
4.1. Влияние рекуперации энергии сбросового газа на термодинамическую эффективность процесса короткоцикловой адсорбции 91
4.2. Повышение чистоты продуктового газа за счет энергии сбросового газа 97
4.2.1. Влияние относительного перепада давления на чистоту продукта 97
4.3. Оценка продолжительности стадии десорбции 102
Выводы 110
Список используемой литературы 111
Приложение 120
