ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы

Нейтрализатор содержит корпус с патрубками подвода кислого и щелочного реагентов. Внутри корпуса установлен конусом вверх стакан-распределитель щелочного реагента. В верхнем сечении стакана размещен диспергатор кислого реагента. Выход нейтрализатора при помощи фланца соединен с катушкой переменного внутреннего сечения. Внутри катушки в верхней части ее соосно стакану-распределителю конусом вверх установлен конический лопастной завихритель. Катушка снабжена рубашкой охлаждения.

Плоскости кольцевых ступеней наружной поверхности стакана-распределителя расположены под углом 30-60 ^о к оси стакана, а сквозная перфорация выполнена по нормали к плоскостям ступеней. Это позволяет обеспечить пересечение струй щелочного реагента на продольной оси нейтрализатора под углом 30-60 ^о.

Стакан-распределитель щелочного реагента имеет сложную конфигурацию. Количество перфорации диаметром 3-5 мм определяется из условия обеспечения скорости истечения щелочного реагента в пределах 30-60 м/с, что обеспечивает эффективное дробление кислотного реагента. При скорости менее 30 м/с истечения щелочного реагента эффективность дробления и, следовательно, взаимодействия резко падает. При скорости щелочного реагента большей 50 м/с резко возрастает гидравлическое сопротивление нейтрализатора, что ограничивает производительность нейтрализатора. Диаметр перфораций 3-5 мм выбран из опытных данных. При размере перфораций менее 3 мм резко возрастает их забиваемость, а при диаметре перфораций более 5 мм возможен кавитационный режим работы нейтрализатора, что нарушает нормальный режим его работы. Обычно количество отверстий варьируется в пределах 200-400. Конический лопастной завихритель (КЛЗ) имеет следующее соотношение - D основания: Н _клз = 1:1,5. При соотношении D: Н _клз менее 1 резко возрастает гидравлическое сопротивление (и энергозатраты) нейтрализатора, а при соотношении D:Н _клз более 1,5 эффективность смешения реагентов снижается. Переменное сечение катушки 7 варьируют так, что D _мин :D _б изменяется в пределах 0,75-0,90, а длина волны варьируется в пределах 0,2-0,4 D цилиндрической части нейтрализатора (катушки). "Зажатие" сечения катушки при величине D _мин : D _б менее 0,75 ведет к резкому повышению гидравлического сопротивления нейтрализатора, хотя эффективность воздействия несколько возрастает. В то же время повышение величины отношения D _мин : D _б выше, чем 0,90 нецелесообразно в связи с малой интенсивностью образующихся поперечных пульсаций на процессы смешения и тепломассообмена в парожидкостной эмульсии.

Уменьшение параметра h менее 0,2 D приводит к снижению эффектов ускорения и торможения потока (торможение в этих условиях почти не происходит) парожидкостной эмульсии, т. е. энергия (и эффективность) поперечных колебаний снижается, а гидравлическое сопротивление возрастает. Повышение параметра h более 0,4 D нецелесообразно из-за необходимости значительного увеличения длины катушки для достижения требуемой эффективности поглощения щелочного реагента. Обычно Н катушки: D изменяют в пределах 5:10 в зависимости от напряженности стадии нейтрализации (например, моноаммонийфосфат или диаммонийфосфат).