Совершенствование процессов и аппаратов для очистки паровоздушных смесей от органических растворителей сорбционными методами
Технологическое и аппаратурное оформление абсорбционного процесса регенерации газовых выбросов от органических растворителей. Создание эффективных контактных устройств для увеличения интенсивности газожидкостных массообменных сорбционных процессов.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.02.2018 |
Размер файла | 15,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Таблица 3
Экспериментальные данные по регенерации насыщенного абсорбента
Компоненты |
tкип, оС |
Концентрация в отгоне, % масс. |
Компоненты |
tкип, оС |
Концентрация в отгоне, % масс. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Тетрагидрофуран Метилэтилкетон Дихлорэтан Бутанол Циклогексанон Вода |
65,7 79,6 83,7 82,9-117.3 155,6 100,0 |
33,4 24,2 25,6 8,0 8,8 Следы |
С4-углеводороды Изопентан Пентан Пентены Изоамилены Прочие |
-11,7 - +3,5 27,9 36,1 30,0 -36,4 20,1 -31,5 |
5,5 32,5 5,1 24,4 29,7 2,8 |
Еще сложней процессы разделения другого отгона (графа 6 таблицы 3), но обращает на себя внимание высокая концентрация изоамиленов, которые являются важным химическим сырьём в различных производствах и могут представлять интерес в производстве изопрена. Для выделения изоамиленов (третичных амиленов) можно воспользоваться их повышенной реакционной способностью, обусловленной наличием третичного атома углерода.
В четвертой главе исследован процесс выделения третичных амиленов из углеводородных смесей водными растворами муравьиной кислоты. В таблице 4 представлены результаты выделения третичных амиленов муравьиной кислотой из отгона, представленного в графе 6 таблицы 3.
Оценка технико-экономических показателей процесса извлечения третичных амиленов муравьиной кислотой приводит к выводу о том, что получаемые третичные амилены приблизительно в 1,7-1,8 раза дешевле, чем изоамилены, полученные диспропорционированием бутиленов и дегидрированием изопентана.
Таблица 4
Результаты выделения третичных амиленов 95%-ной муравьиной кислотой
Наименование компонента |
Отгон (растворитель - бензин каталитического крекинга), % масс |
Экстракт, % масс |
Рафинат, % масс |
Изоамилены промышленных установок дегидрирования изопентана, % масс |
|
С4-углеводороды Изопентан Пентан Пентены Изоамилены Прочие |
5,5 32,5 5,1 24,4 29,7 2,8 |
1,4 98,6 - |
5,9 51,9 7,2 29,4 1,8 3,8 |
0,1-0,3 6,5-10,5 4,0-6,5 6,3-7,8 67,0-83,0 1,1-2,3 |
|
Всего |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
Кинетика сложной системы реакций взаимодействия третичных амиленов с водной муравьиной кислотой изучалась для 2-метилбутена-2, так как, во-первых, скорость взаимодействия 2-метилбутена-2 с муравьиной кислотой ниже, чем 2-метилбутена-1, во-вторых, 2-метилбутен-1 в кислой среде изомеризуется в более устойчивый изомер 2-метилбутен-2, в-третьих, концентрация 2-метилбутена-2 в отгоне (С5-фракции) значительно выше, чем 2-метилбутена-1, таким образом, 2-метилбутен-2 является определяющим третичным амиленом.
Кинетика сложной системы реакций взаимодействия 2-метилбутена-2 с 95%-ной муравьиной кислотой исследовалась в интервале температур 40-70 С:
k1
трет-С5Н10 + НСООН трет-С5Н11 ООСН (10)
(A) (B) k2 (C)
k3
трет-С5Н10 + Н2О трет-С5Н11ОН (11)
(A) (D) k4(E)
k5
трет-С5Н11ООСН + Н2О трет-С5Н11ОН + НСООН (12)
(C) (D) k6 (E) (B)
Систему кинетических уравнений данных реакций можно записать в следующем виде:
dCA/dф = -k1CACB + k2CC - k3CACD + k4CE,
dCB/dф = -k1CACB + k2CC + k5CCCD - k6CECB,
dCC/dф = k1CACB - k2CC - k5CCCD + k6CECB,
dCD/dф = -k3CACB + k4CE - k5CCCD + k6CECB.
Решением системы дифференциальных уравнений были рассчитаны эффективные константы скорости взаимодействия 2-метилбутена-2 с 95%-ной муравьиной кислотой (таблица 5). Для облегчения задачи расчета констант скоростей реакций (10) - (12) на первом этапе изучалась кинетика данных реакций в условиях, способствующих протеканию лишь одной из рекакций. Найденные значения констант использовались как предварительные.
Исходя из них были рассчитаны эффективные константы скорости методом Рунге-Кутта путем подбора значений, наилучшим образом соответствующих эксперименту. Критерием этого служит минимум «взвешенных» сумм квадратов отклонений для всех компонентов реакционной смеси.
Таблица 5
Эффективные константы скоростей химических реакций 2-метилбутена-2 с 95%-ной муравьиной кислотой при различных температурах
Температура, оС |
k1.103, л/моль.мин |
k2.102, мин-1 |
k3.103, л/моль.мин |
k4.102, мин-1 |
k5.103, л/моль.мин |
k6.103, мин-1 |
|
40,0 50,0 60,0 70,0 |
0,862 1,893 2,732 5,967 |
0,234 0,598 1,058 2,624 |
1,219 3,105 4,978 11,403 |
0,268 0,832 1,834 4,345 |
4,271 6,695 16,297 29,802 |
1,599 2,655 4,498 7,050 |
Адекватность кинетических уравнений для каждого компонента проверена по критерию Фишера. По данным таблицы 6 видно, что скорость реакции гидратации 2-метилбутена-2 несколько выше скорости его этерификации. трет-Амилформиат достаточно быстро гидролизуется с получением трет-амилового спирта. Константы скорости разложения трет-амилового спирта (k4) и трет-амилформиата (k2) одного порядка. Этот факт благоприятен для термической десорбции третичных амиленов.
Энергии активации протекающих реакций, определенные в Аррениусовских координатах с использованием метода наименьших квадратов, приведены в таблице 6 (среднее относительное отклонение 1,5%, 2,9%, 1,9 и 2,5% соответственно).
Наличие двух несмешивающихся фаз и обратимость взаимодействия благоприятствуют проведению реакции в противоточной системе. Для расчета основных размеров реактора важно получить выражение, связывающее время пребывание и глубину превращения реагентов для обратимой реакции третичных амиленов с муравьиной кислотой, когда последняя находится в избытке.
Рассмотрим реакцию (10), проводимую в противотоке в избытке кислоты. Скорость реакции по компоненту А в условиях противотока можно представить следующим образом:
dXA/dф = k1(CAo - XA)(CBo - XB) - k2XC, (13)
где XA, XB, XC - глубина превращения соответствующего компонента;
CAo, CBo - мольные концентрации компонентов А и В в потоке питания (CСo = 0);
ф - время проведения реакции;
k1, k2 - константы скорости реакции.
Таблица 6
Энергии активации реакций взаимодействия 2-метилбутена-2 с 95-ной муравьиной кислотой, определенная в интервале температур от 40 до 70С
Реакция |
Энергия активации, кДж/моль |
|
Образование трет-амилформиата Разложение трет-амилформиата Гидратация 2-метилбутена-2 Дегидратация трет-амилового спирта Гидролиз трет-амилформиата Этерификация муравьиной кислоты |
58,6 71,1 66,9 83,7 54,4 46,0 |
После преобразований и разделения переменных имеем:
dф = - dXA/{[ k2Xк -k1CAo (CBo - Xк)] + [k1(СВо - Xк)- k1CAo - k2 ] XA +
+ k1( XA)2}
Обозначим свободный член «g», коэффициенты перед XA «t» и перед (XA)2 «S»:
dф = - dXA/[ g + tXA + S( XA)2] .
Интегрируя в пределах от фо = 0 до ф и от XAо = 0 до XA, получаем:
ф = - (t2 - 4gS)-0,5 ln{|[2SXA + t - (t2 - 4gS)]0,5/[2SXA + t +
+ (t2 - 4gS)]0,5| .|[t + (t2 - 4gS)]0,5/[t - (t2 - 4gS)]0,5|}. (14)
Результаты расчета времени пребывания компонентов в реакторе в зависимости от мольного соотношения исходных веществ приведены в таблице 7 (99,7%-ная НСООН; С5-фракция содержит 30% масс третичных амиленов, из них 20% масс. 2-метилбутена-2; k1 = 0,00573 л/моль.л; k2 = 0,0323 мин-1; температура 60оС; степень извлечения третичных амиленов 98 %).
Расчет дан для случая извлечения третичных амиленов из С5-фракции бензина каталитического крекинга практически безводной муравьиной кислотой. При расчете использованы константы скорости реакции 2-метилбутена-2 с муравьиной кислотой, так как эта реакция является основной.
Таблица 7
Время пребывания компонентов в реакторе в зависимости от мольного отношения кислота: углеводороды С5
Кислота: углеводороды |
4 |
6 |
8 |
12 |
14 |
|
фК, мин |
55 |
45 |
40 |
35,3 |
34,8 |
В случае применения водной 95%-ной кислоты основной реакцией будет также взаимодействие между 2-метилбутеном-2 и муравьиной кислотой.
Расчет времени пребывания компонентов в зоне реакции, проведенный с использованием констант вышеназванного взаимодействия, приведен в таблице 8 (95 %-ная НСООН; k1 =0,002732 л/моль.л; k2=0,01058 мин-1; t=60 оС; кислота: углеводороды = 8:1).
Таблица 8
Время пребывания компонентов в реакторе в зависимости от степени извлечения третичных амиленов
Степень извлечения, % |
98 |
95 |
90 |
|
фК, мин |
86 |
62 |
44 |
Как видно из таблицы 8, с уменьшением степени извлечения уменьшается и время пребывания компонентов в реакторе.
Объем реактора находится с учетом объемной скорости подачи сырья и свободного объема, а при расчете диаметра реактора принимается линейная скорость сплошной фазы, соответствующая выбранной насадке.
Решим уравнение (14) относительно XA
XA = 2S(1 - e-фв)/[(t - в) e-фв - (t + в)], (15)
где в = (t2 - 4gS)0,5.
Используя уравнение 13, можно рассчитать глубину превращения в зависимости от времени пребывания компонентов в реакторе и далее концентрации реагентов в данный момент времени. Так как реакция между муравьиной кислотой и третичными амиленами относительно медленная, то можно принять, что основной продукт - трет-амилформиат - распределяется практически мгновенно между кислотной и углеводородной фазами. Если принять в качестве модельного распределение трет-амилформиата между кислотой и изопентаном (в работе проведено экспериментальное исследование равновесия жидкость-жидкость в системе изопентан - трет-амилформиат - муравьиная кислота), считая, что вода распределяется аналогично кислоте, а углеводороды - как изопентан, то можно определить составы сосуществующих фаз. Зная составы экстрактного и рафинатного слоев в любой момент времени, можно построить зависимость содержания третичных амиленов в экстракте от содержания их в рафинате (учитывая связанные и свободные третичные амилены). Далее аналогично экстракции рассчитывается число теоретических ступеней и высота реактора.
Таким образом, определены кинетические и массообменные характеристики для разработки аппаратурного и технологического оформления процесса выделения третичных амиленов из пентан-амиленовых фракций.
В пятой главе исследована кинетика реакций, протекающих на стадии термической десорбции третичных амиленов. При использовании для поглощения третичных амиленов водной муравьиной кислоты (концентрация 70% масс.) в реакционной смеси присутствуют трет-амиловый спирт и трет-амилформиат, следовательно, при десорбции третичных амиленов в системе будут протекать реакции разложения трет-амилового спирта (k4), трет-амилформиата (k2), гидролиза третамилформиата (k5) и этерификации муравьиной кислоты (k6) (реакции 10-12).
Эффективные константы скоростей химических реакций, протекающих при десорбции третичных амиленов, приведены в таблице 9.
Таблица 9
Эффективные константы скоростей химических реакций, протекающих при десорбции третичных амиленов (концентрация муравьиной кислоты 87,7% масс.)
Температура, оС |
k4.10, мин-1 |
k2.10, мин-1 |
k5.102, л/моль.мин |
k6.103, мин-1 |
|
82,0 92,0 97,0 102,0 |
0,625 1,596 2,029 2,809 |
0,614 1,442 2,143 3,212 |
1,398 2,098 2,457 3,024 |
3,137 4,862 5,969 7,163 |
Энергии активации протекающих реакций, определенные в Аррениусовских координатах с использованием метода наименьших квадратов, приведены в таблице 10 (среднее относительное отклонение 2,4%, 1,8%, 2,7% и 1,6% соответственно).
Величины экспериментальных энергий активации данных реакций не изменяются при переходе из зоны температур 30-70оС к температурам выше 70оС. Это дает возможность предположить, что механизм реакций, протекающих в системе в указанных пределах температур, также сохраняется.
Таблица 10
Энергия активации реакций, протекающих при десорбции третичных амиленов
Реакция |
Энергия активации, кДж/моль |
|
Дегидратация трет-амилового спирта Разложение трет-амилформиата Гидролиз трет-амилформиата Этерификация муравьиной кислоты |
92,2 71,1 41,8 46,0 |
Таким образом, проведено исследование кинетики реакций, протекающих при десорбции третичных амиленов, с учетом изменения объёма реакционной смеси. Определены эффективные константы скоростей реакций при различных температурах и энергии активации. Определены кинетические и аналитические характеристики для аппаратурного и технологического оформления процесса десорбции третичных амиленов.
Все это позволило подробно разработать процесс выделения третичных амиленов из смесей углеводородов С5 муравьиной кислотой. Принципиальная технологическая схема приведена на рис. 8. С5-фракция (I) через теплообменник Т-1 поступает в нижнюю часть колонны К-1. В верхнюю часть колонны противотоком подается муравьиная кислота. Не поглощенные кислотой углеводороды (IV) поступают на гетероазеотропную очистку от растворенной муравьиной кислоты в колонну К-2 и далее на нейтрализацию и отмывку в Б-1. Насыщенный экстрагент из нижней части колонны К-1 через теплообменник Т-2 поступает в колонну К-3 на дегазацию физически растворенных углеводородов, которые возвращаются в колонну К-1. Жидкость из нижней части колонны К-3 через подогреватель Т-6 поступает в куб колонны десорбции третичных амиленов К-4. В колонне К-4 происходит десорбция третичных амиленов за счет разложения трет-амилформиата и трет-амилового спирта. С верха колонны К-4 отбираются третичные амилены (V), содержащие унесенную муравьиную кислоту, и поступают на гетероазеотропную очистку в колонну К-5. Далее третичные амилены нейтрализуются и отмываются в Б-2. Часть муравьиной кислоты (около 7 %) из куба колонны К-4 направляется на выделение димерной фракции в колонну К-6. С верха колонны К-6 отбирается гетероазеотроп димеров и муравьиной кислоты, который расслаивается в отстойнике С-3. Нижний слой - кислота возвращается в колонну. Верхний слой - димерная фракция (VI) - нейтрализуется и поступает на склад. Из куба колонны К-6 часть муравьиной кислоты (приблизительно 3 % от всей циркулирующей кислоты) поступает на регенерацию в колонну К-7. В колонне К-7 происходит ректификация муравьиной кислоты от смол (VII). Муравьиная кислота из колонн К-2, К-4, К-5, К-6 и К-7 поступает в емкость Е-1, куда подается также свежая кислота (II) и ингибитор термополимеризации (III).
Рис. 8. Принципиальная технологическая схема процесса выделения третичных амиленов из углеводородных С5-фракций муравьиной кислотой
Проведенными коррозионными испытаниями ряда материалов показано, что для осуществления процесса можно использовать стали Х18Н10Т, 0,8Х22М6Т при температуре 120оС и 10Х14Г14Н4Т, 0,8Х18Г8Н1Т при температурах от 70 до 100оС [коррозионные испытания проведены на Стерлитамакском заводе СК, концентрация кислоты 93% масс., скорость коррозии 0,0014-0,0082 мм/год (весьма стойкие)].
В шестой главе разработано аппаратурно-технологического оформление сорбционных процессов очистки газов от органических примесей.
Как известно, эффективность работы абсорберов зависит в основном от конструкции используемых в них контактных элементов, то есть устройств, которые должны создавать максимально развитую поверхность контакта между жидкой и газовой фазами при минимальном гидравлическом сопротивлении ступени контакта. Для разработки промышленного процесса выделения органических примесей из технологических и вентиляционных потоков необходим не только выбор рационального абсорбента, позволяющего не только уловить органические примеси из очищаемых технологических и вентиляционных потоков, но и создать предпосылки для последующего выделения из насыщенного абсорбента уловленных компонентов и возвращению их в цикл производства. Эту проблему невозможно решить без создания высокоэффективных массообменных аппаратов (абсорберов, десорберов. Для этого необходимо создание:
а) абсорберов с контактными устройствами, в которых коэффициенты массопередачи в 4-5 раз превышают применяемые в настоящее время,
б) высокоэффективных регенераторов насыщенного абсорбента с уменьшением капитальных и эксплуатационных затрат. Вторая задача достигается совмещением процессов тепло- и массообмена в одном аппарате, при этом за счет более высокого коэффициента теплопередачи снижается величина рекуперационной теплообменной поверхности практически на порядок, а за счет резкого снижения (со ?1600С до 40-500С) температуры верха регенератора-рекуператора снижаются затраты тепла на процесс регенерации насыщенного абсорбента в 2-3 раза. Научные основы и предпосылки для создания технологической схемы (рис. 9), высокоэффективных массообменных аппаратов (абсорбера и регенератора) представлены выше.
Исходя из вышеизложенного наиболее целесообразно использовать в качестве контактных устройств в абсорбционных аппаратах вновь разработанные и детально исследованные регулярные насадки, состоящие из пакетов ситчатых тарелок или пакетов гофрированной насадки.
Рис. 9. Схема циклического процесса абсорбционной очистки газов от органических примесей: 1 - абсорбер;2 - регенератор; 3 - холодильник регенерированного абсорбента; 4 - насос регенерированного абсорбента; 5 - холодильник дистиллята; 6 - кипятильник; 7 - насос насыщенного абсорбента
Эти насадки обладают высокоразвитой поверхностью контакта фаз и используют принцип концевого эффекта барботажа, что приводит к значительной интенсификации массообменных процессов. Использование разработанных контактных устройств приведет к значительному сокращению капитальных и эксплутационных затрат на проведение абсорбционной очистки газовых выбросов от органических растворителей.
Проведенная сравнительная оценка (таблица 11) экономической эффективности различных способов очистки газовых выбросов от органиче- ских растворителей показала, что с точки зрения окупаемости капиталовложений наиболее целесообразно использование предлагаемой схемы очистки с использованием в качестве абсорбента высококипящего органическо- го растворителя, а в качестве контактного устройства в абсорбере -разработанную регулярную модифицированную пакетную гофрированную насадку. Регенерацию насыщенного абсорбента проводят при совмещении процессов тепло- и массопереноса в одном аппарате, с теплообменником, встроенным в барботажный слой ступени контакта.
Таблица 11
Сравнительные технико-экономические показатели рассматриваемых схем
№ пп. |
Наименование показателей |
Единицы изм. |
Показатели по вариантам |
|||
А |
Б |
В |
||||
1 |
Объем товарной продукции |
От.ед.•102 |
0,469 |
0,469 |
0,469 |
|
2 |
Эксплутационные расходы |
От.ед.•102 |
0,121 |
0,076 |
0,115 |
|
3 |
Чистая прибыль |
От.ед.•102 |
0,173 |
0,197 |
0,177 |
|
4 |
Удельные капиталовложения на приобретение оборудования |
От.ед.•102 |
0,079 |
0,068 |
0,018 |
|
5 |
Строительно-монтажные работы |
От.ед.•102 |
0,182 |
0,158 |
0,042 |
|
6 |
Суммарные затраты |
От.ед.•102 |
0,261 |
0,226 |
0,060 |
|
7 |
Окупаемость капиталовложений |
Лет |
1,5 |
1,15 |
0,4 |
Примечание: А. "Классическая" схема абсорбционной очистки; Б. Конденсационный метод очистки; В. Предлагаемая схема абсорбционной очистки.
Разработано технологическое и аппаратурное оформление абсорбционного процесса очистки газовых выбросов от органических растворителей.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Экспериментально установлено, что использование концевых эффектов барботажа является эффективным способом интенсификации массообменных характеристик абсорбционных систем. Исследования жидкофазной массоотдачи в барботажном слое, секционированном по высоте пакетом ситчатых тарелок и в слое модифицированной пакетной гофрированной насадки, состоящем из отдельных пакетов, показали, что объемный коэффициент массоотдачи (массопередачи) может быть существенно увеличен (до 5 раз) по сравнению с обычным барботажным слоем. Получены коэффициенты критериальных уравнений для расчета коэффициента жидкофазной массоотдачи и гидравлического сопротивления барботажного слоя, секционированного по высоте ситчатыми тарелками и в слое модифицированной пакетной гофрированной насадки.
2. Разработана математическая модель, устанавливающая взаимосвязь гидродинамических и массообменных характеристик с геометрическими параметрами предложенных контактных устройств, позволяющая определять рациональное сочетание технологических характеристик потоков и конструктивных особенностей контактных устройств с целью интенсификации абсорбционных процессов;
3. Предложена и проверена схема регенерации насыщенного высококипящего органического абсорбента при совмещении процессов тепло- и массопереноса в одном аппарате, в результате чего расход тепла на процесс регенерации снижается на порядок. Экспериментально доказана высокая эффективность теплообменника, встроенного в барботажный слой ступени контакта.
4. Получены зависимости для расчета основных гидродинамических и тепло- и массообменных характеристик ступени контакта фаз регенератора, позволяющие упростить инженерные расчеты данного процесса. Разработана математическая модель расчета тарельчатого регенератора и ее алгоритм, показана корректность описанной математической модели процесса и возможность использования ее для инженерных расчетов. На основе промышленных экспериментальных данных разработан инженерный метод расчета прямоточных распылительных десорберов.
5. Реализован принцип рационального использования природных ресурсов путем создания циклической технологической схемы очистки газовых выбросов от органических растворителей, позволяющих вернуть уловленные вещества в технологический процесс. Исследования по подбору селективного абсорбента показали, что высококипящий органический абсорбент [топливо дизельное А - 0,2(0,4) ГОСТ 305-82, модифицированное бутилбензолом] является наиболее рациональным для извлечения органических веществ из газовой смеси. Он обладает достаточной поглотительной способностью по улавливаемым компонентам, практически не поглощает пары воды, что является принципиальным, так как при выделении поглощенных компонентов из насыщенного абсорбента не образуются гетероазеотропы, то есть его регенерация, не вызывает особых затруднений.
6. Изучено влияние на процесс выделения третичных амиленов из углеводородных смесей водными растворами муравьиной кислоты различных факторов: температуры, мольного соотношения реагентов, времени контакта, концентрации муравьиной кислоты, а также добавок фосфорной кислоты и ингибиторов полимеризации третичных амиленов. Выделены и идентифицированы продукты реакции.
7. Исследована кинетика реакций взаимодействия третичных амиленов с безводной и водной муравьиной кислотой и кинетика реакций, протекающих на стадии термической десорбции третичных амиленов. Предложены аналитический и графический методы расчета высоты реакторов, исходя из данных кинетики реакций и фазовых равновесий, и принципиальная технологическая схема процесса выделения третичных амиленов из углеводородов С5-фракций муравьиной кислотой. Предварительная технико-экономическая оценка процесса выделения третичных амиленов из С5-фракции бензина каталитического крекинга показала, что данный процесс позволяет получить наиболее дешевые изоамилены, используемые для синтеза изопрена.
8. Предложена циклическая абсорбционно-десорбционная технологическая схема очистки газовых выбросов от органических растворителей. Проведен сравнительный экономический анализ различных способов очистки газовых выбросов, в результате которого показано, что с точки зрения окупаемости капиталовложений циклическая схема очистки газовых выбросов от органических растворителей с использованием специально подобранных высококипящих органических абсорбентов, не поглощающих воду, наиболее эффективна.
9. Основные научно-практические результаты работы были частично внедрены и переданы для использования при очистке газовых выбросов от органических веществ и разделения смесей органических веществ на Стерлитамакский завод СК, Новоярославский НПЗ, вагонное депо Ярославского отделения Северной железной дороги - филиала ОАО «РЖД», ОАО НИИ «Техуглерод», внедрены на предприятиях «Брянскэнерго», «Ярэнерго», «Дагэнерго», НИПИМ - НХИМТЕХ (г. Тула), ЗАО «Солид Системс» (Тульская обл.), ОАО «Тулагипрохим» (г. Тула), ООО «Полихим проект», г. Тула.
10. Экономический эффект от внедренных в производство разработок составляет 412796 рублей (по ценам 1981-1989 гг.) и ожидаемый экономический эффект от внедрения около 21 млн. рублей в современных ценах.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
1. Аронович, Х.А. К определению высоты экстракционно-реакционных и абсорбционно-реакционных аппаратов / Х.А. Аронович, А.А. Махнин, С.Г. Морозова, Б.Л. Ирхин, В.И. Пономаренко // Журн. прикладной химии. - 1977. -Т. L, вып. 12. - С. 2710-2715.
2. Махнин, А.А. Выделение третичных амиленов из пентан-амиленовых фракций водными растворами муравьиной кислоты / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович, В.И. Пономаренко // Химия и технология топлив и масел. - 1979. - №3. - С. 34-35.
3. Махнин, А.А. Кинетика реакций, протекающих в системе 2-метилбутен-2 - водная муравьиная кислота / А.А. Махнин, А.Ф.Фролов, Х.А. Аронович // Кинетика и катализ. - 1981. - Т. 22, вып. 2. - С. 344-348.
4. Галустов, В.С. Расчет и использование прямоточных распылительных декарбонизаторов / В.С. Галустов, А.А. Махнин, Е.Л. Белороссов // Теплоэнергетика. - 1989. - №2. - С.55-57.
5. Махнин, А.А. Расчет и использование прямоточных распылительных декарбонизаторов при высоких начальных концентрациях в воде диоксида углерода / А.А. Махнин, В.С. Галустов, Е.Л. Белороссов // Теплоэнергетика. - 1991. - №9. - С.65-66.
6. Махнин, А.А. Абсорбционная очистка паровоздушных смесей от органических соединений // Экология и пром-сть России. - 2006. - С.4-7.
7. Махнин, А.А. Выделение из насыщенного абсорбента ряда органических примесей из газовоздушной смеси / А.А. Махнин, Н.И. Володин // Изв. Тульского гос. ун-та. Сер. "Экология и безопасность жизнедеятельности". - Тула, 2006. - Вып.8. - С. 204-207.
8. Махнин, А.А. Выделение третичных амиленов из пентан-амиленовой фракции бензина каталитического крекинга // Изв. Тульского гос. ун-та. Сер. «Экология и безопасность жизнедеятельности». - Тула, 2006. - Вып.8. - С.207-208.
9. Махнин, А.А. Исследование равновесия в системе абсорбент - улавливаемые органические растворители / А.А. Махнин. Н.И. Володин // Изв. Тульского гос. ун-та. Сер. «Экология и безопасность жизнедеятельности». - Тула, 2006. - Вып.8. - С.208-210.
10. Махнин, А.А. Очистка газов от органических растворителей // Изв. Тульского гос. ун-та. Сер. «Экология и безопасность жизнедеятельности». - Тула, 2006. - Вып. 8. - С.210-213.
11. Махнин, А.А. Исследование гидравлического сопротивления барботажного слоя контактного устройства с ситчатыми тарелками / А.А. Махнин, Н.И. Володин // Изв. Тульского гос. ун-та. Сер. «Экология и безопасность жизнедеятельности». - Тула, 2006. - Вып. 8. - С. 221-223.
12. Махнин, А.А. Исследование равновесия в системе абсорбент - улавливаемые органические соединения / А.А. Махнин, Н.И. Володин // Изв. Тульского гос. ун-та. Сер. «Экология и рациональное природопользование». - М.-Тула, 2006. - Вып.1. - С.54-57.
13. Махнин, А.А. Исследование гидравлического сопротивления барботажного слоя, секционированного ситчатыми тарелками / А.А. Махнин, Н.И. Володин // Изв. Тульского гос. ун-та. Сер. «Экология и рациональное природопользование». - М.-Тула, 2006. - Вып.1. - С. 57-61.
14. Махнин, А.А. Хемосорбция третичных амиленов из пентан-амиленовых фракций // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - 2006. - Том 49. Вып.8. - С.111-112.
15. Махнин, А.А. Очистка технологических и вентиляционных выбросов от органических растворителей / А.А. Махнин, Н.И. Володин // Хим. пром-сть сегодня. - 2007. - №3. - С.41-45.
16. Махнин, А.А. Интенсификация массообмена при очистке вентиляционных выбросов от органических растворителей абсорбцией // Хим. и нефтегаз. машиностроение. - 2007. - №2 - С.15-16.
17. А.с. №810656 СССР. Способ разделения смесей олефиновых углеводородов С5 / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович, В.И. Пономаренко, Б.Л. Ирхин; опубл. 07.03.81, Бюл. №9. Приоритет 05.03.1979.
18. А.с. 1510863 СССР. Термический деаэратор / А.И. Чуфаровский, В.С. Галустов, А.А. Махнин и др. Опубл. 1989, Бюл. №36. Приоритет 25.01.1988.
19. Махнин, А.А. Ресурсосберегающие технологии выделения органических веществ из газовых смесей: Монография / А.А. Махнин, А.В. Краснослободцев; под общ. ред. Н.И. Володина. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2006. - 166 с.
20. Патент №53583 Российская Федерация. Устройство для тепло и массообмена / А.А. Махнин, Н.И. Володин, Я.В. Чистяков; опубл. 25.11.05, Бюл. №15. Приоритет 25.11.2005.
21. Патент №2326720 Российская Федерация. Высококипящий органический абсорбент для извлечения органических растворителей из вентиляционных и технологических выбросов / А.А. Махнин, Н.И. Володин, Я.В. Чистяков; опубл. 20.06.08, Бюл. №17. Приоритет 21.11.2006.
22. Струнникова, Г.А. Взаимодействие изобутилена с муравьиной кислотой / Г.А. Струнникова, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович, В.И. Пономаренко, Б.Л. Ирхин, А.А. Махнин, Б.Ф. Уставщиков // Химия и химическая технология, Ярославль, 1977. - Т. 22, вып. 2. - С. 103-105.
23. Махнин, А.А. Взаимодействие в-изоамилена с муравьиной кислотой / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович, В.И. Пономаренко // Основной орган. синтез и нефтехимия: межвуз. сб. науч. тр. - Ярославль, 1977. - Вып. 7. - С. 35-38.
24. Махнин, А.А. Равновесие жидкость - жидкость в системе изопентан - третичноамилформиат - муравьиная кислота / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович // Основной орган. синтез и нефтехимия: межвуз. сб. науч. тр. - Ярославль, 1977. - Вып. 8. - С. 100-103.
25. Махнин, А.А. Кинетика гидролиза трет-амилформиата / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович, В.И. Пономаренко // Депонированные рукописи / ВИНИТИ - 1978. - №4. - С. 145.
26. Махнин, А.А. Кинетика реакций взаимодействия третичных амиленов с муравьиной кислотой. / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович, В.И. Пономаренко // Депонированные рукописи / ВИНИТИ. - 1978 - №4. - С. 145.
27. Махнин, А.А. Приспособление для отбора проб из гетерогенной системы // Рационализаторские предложения и изобретения, внедренные в хим. пром.: Реф. науч.-техн. сб. / НИИТЭХИМ. - 1978. - Вып.4.
28. Махнин, А.А. Кинетика разложения третичноамилформиата. Совместное разложение третичноамилформиата третичного амилового спирта / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович // Основной орган. синтез и нефтехимия межвуз. сб. науч. тр. - Ярославль, 1978. - Вып. 10. - С. 38-42.
29. Махнин, А.А. Кинетика дегидратации третичного амилового спирта / А.А. Махнин. А.Ф. Фролов. Х.А. Аронович // Основной органический синтез и нефтехимия: межвуз. сб. науч. тр. - Ярославль, 1978. - Вып. 9, 1978. - С. 32-36.
30. Махнин, А.А. Распределение изобутилена в системе цехов получения бутадиена двухстадийным дегидрированием бутана / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович, В.И. Пономаренко // Депонированные рукописи / ВИНИТИ. - 1979. - №8.
31. Махнин, А.А. Влияние отдельных факторов на взаимодействие третичных амиленов с муравьиной кислотой / А.А. Махнин, А.Ф. Фролов, Х.А. Аронович. // Депонированные рукописи / ВИНИТИ. - 1979. - №9
32. Махнин, А.А. Выделение и идентификация побочных продуктов процесса извлечения третичных амиленов муравьиной кислотой / А.А. Махнин, Х.А. Аронович // Депонированные научные работы / ВИНИТИ. - 1985. - №5
33. Махнин, А.А. Опыт разработки и промышленного внедрения прямоточных распылительных аппаратов для десорбции СО2 и О2 / А.А. Махнин, В.С. Галустов. Е.Л. Белороссов. И.Э. Феддер // Всесоюз. совещание по проблеме «Абсорбция газов». Ч.1. - Таллинн, 1987. - С.19-20.
34. Галустов, В.С. Использование прямоточных распылительных декарбонизаторов в системах водоподготовки / В.С. Галустов. Е.Л. Белороссов. А.А. Махнин // Водоподготовка и водный режим на тепловых станциях: Семинар. Москва. 11 апреля 1988 г. - М., 1988. - С. 83-85.
35. Галустов, В.С. Расчет и опытно-промышленная эксплуатация прямоточных распылительных десорберов диоксида углерода / В.С. Галустов. А.А. Махнин. Е.Л. Белороссов // Современные машины и аппараты химических производств «Химтехника-88»: Тез. докл. Всесоюз. конф. 19-22 сентября 1988 г. Ч. 2. - Чимкент, 1988. - С. 143-144.
36. Махнин, А.А. Расчет и использование прямоточных распылительных аппаратов для дегазации диоксида углерода из воды / А.А. Махнин, В.С. Галустов. Е.Л. Белороссов // 35-я науч.-техн. конф. проф.-препод. состава, сотрудников и аспирантов Яросл. политехн. ин-та. Тез. докл.- Ярославль, 1989. - С. 73.
37. Белороссов, Е.Л. Анализ эксплуатации и выбор конструкции декарбонизатора / Е.Л. Белороссов, В.С. Галустов, А.А. Махнин // 35-я науч.-техн. конф. проф.-препод. состава, сотрудников и аспирантов Яросл. политехн. ин-та. Тез. докл. - Ярославль, 1989. - С. 78.
38. Махнин, А.А. Очистка газов от органических растворителей / А.А. Махнин, Л.Н. Кулькова, Н.И. Володин // Сб. тр. 8-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2005. - С. 175-180.
39. Махнин, А.А. Интенсификация очистки газов от органических веществ абсорбционными методами / А.А. Махнин, Л.Н. Кулькова, Н.И. Володин // Сб. тр. 8-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2005. - С. 180-184.
40. Махнин, А.А. Проблема создания циклического процесса абсорбции с последующей регенерацией насыщенного абсорбента и возвратом в цикл производства уловленных и выделенных органических растворителей / А.А. Махнин, Л.Н. Кулькова, Н.И. Володин // Сб. тр. 8-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2005. - С. 184-188.
41. Махнин, А.А. Исследование поглотительной способности различных абсорбентов // Сб. тр. 8-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2005. - С. 233-236.
42. Махнин, А.А. Исследование равновесия в системе абсорбент - улавливаемые органические растворители // Сб. тр. 8-ой международной конференции «Высокие технологии в экологии/ Воронеж, 2005. - С. 236 - 239.
43. Махнин, А.А. Исследование поглотительной способности различных абсорбентов и равновесие в системе абсорбент - улавливаемые органические растворители / А.А. Махнин, Л.Н. Кулькова // Рудничная аэрология и безопасность: 1-я Всерос. науч.-техн. конф. - ТулГУ: Тула, 2005. - С. 98-103.
44. Махнин, А.А. Хемосорбционное разделение водными растворами муравьиной кислоты // Сб. тр. 9-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2006. - С. 216-218.
45. Махнин, А.А. Десорбция коррозионно-активных газов // Сб. тр. 9-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2006. - С. 219-221.
46. Махнин, А.А. Выделение из насыщенного абсорбента органических примесей / А.А. Махнин, Н.И. Володин // Сб. тр. 9-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2006. - С.221-224.
47. Махнин, А.А. Прямоточные распылительные декарбонизаторы, их расчет и применение // Сб. докл. национ. конф. по теплоэнергетике НКТЭ-2006. 4-8 сентября 2006 / под ред. Ю.Г. Назмиева, В.Н. Шляпникова. - Казань: Иссл. центр пробл. энерг. КазНЦ РАН, 2006. - Т. II. - С.125-129.
48. Makhnin, A.A. Purification of ventilation emissions from organic solvents by absorption // Изв. Тульского гос. ун-та. Сер. «Науки о Земле». - Тула, 2007. - №1. - С.70-75.
49. Махнин, А.А. Очистка от органических растворителей технологических и вентиляционных газов / А.А. Махнин, Н.И. Володин, Я.В. Чистяков // Сб. тр. 11-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2008. - С.257-260.
50. Махнин, А.А. Проблемы получения индивидуальных веществ при очистке паровоздушных смесей / А.А. Махнин, Н.И. Володин, Я.В. Чистяков // Сб. тр. 11-й междунар. конф. «Высокие технологии в экологии». - Воронеж, 2008. - С.136-140.
51. Махнин, А.А. Регенерация абсорбента в процессах очистки газовых выбросов / А.А. Махнин, Н.И. Володин // Сб. докл. Всероссийской науч.-техн. конф. «Современные проблемы экологии». - Тула, 2009. - С. 34-37.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Суть технологических процессов газоочистки, виды и свойства катализаторов. Принцип действия каталитической очистки промышленных выбросов электронной промышленности. Способ каталитической очистки высокотемпературных отходящих газов от смолистых веществ.
курсовая работа [522,2 K], добавлен 29.09.2011Система термической очистки газовых выбросов при использовании в качестве топлива природного газа. Обоснование и выбор системы очистки с энергосберегающим эффектом. Разработка и расчет традиционной системы каталитической очистки от горючих выбросов.
курсовая работа [852,0 K], добавлен 23.06.2015Описание абсорбционных, каталитических, термических методов очистки отходящих газов. Физико-химические свойства Н-бутанола и бензола. Расчет адсорбера системы ВТР периодического действия с неподвижным слоем адсорбента для улавливания паров н-бутанола.
курсовая работа [174,5 K], добавлен 16.12.2012Общая характеристика нефтяных растворителей. Нефтяной растворитель Нефрас С2–80/120. Меры безопасности при работе. Транспортировка нефтяных растворителей. Расчет затрат на качество высшего руководства, на качество внутренних потерь на диаграмме Парето.
курсовая работа [379,9 K], добавлен 25.01.2014Создание технологической схемы малоотходной технологии производства покрытий. Расчет материальных балансов процессов. Выбор основного и вспомогательного оборудования для процессов получения покрытий, очистки СВ и воздуха. Основы процесса цинкования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 26.10.2014Проведение идентификации неизвестного вещества по ИК-спектру, которая заключается в сопоставлении спектра вещества с эталонным спектром, приведенным в атласе. Особенности люминесцентного анализа и хроматографического исследования, их результаты.
курсовая работа [321,8 K], добавлен 11.12.2012Процесс селективной очистки масел. Назначение, сырье и целевые продукты. Аппаратурное оформление блока регенерации экстрактного раствора и осушки растворителя. Регенерация растворителя из экстрактного раствора. Монтаж технологических трубопроводов.
отчет по практике [1,6 M], добавлен 22.10.2014Подготовка газов к переработке, очистка их от механических смесей. Разделение газовых смесей, низкотемпературная их ректификация и конденсация. Технологическая схема газофракционной установки. Специфика переработки газов газоконденсатных месторождений.
дипломная работа [628,4 K], добавлен 06.02.2014Химико-технологические процессы, в которых основную роль играет перенос вещества из одной фазы в другую (массообменные). Разность химических потенциалов как движущая сила массообменных процессов. Использование массообменных процессов в промышленности.
презентация [241,5 K], добавлен 10.08.2013Последовательность технологических процессов, применяемых для очистки и восстановления отработанных масел. Технология и установка восстановления свойств отработанных нефтяных масел. Сущность способов регенерации (очистки) отработанных моторных масел.
реферат [28,2 K], добавлен 13.12.2009