Моделирование и учет структуры потоков в расчетах ректификационных колонн тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат наук Прохоренко Наталья Андреевна

• Прохоренко Наталья Андреевна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Прохоренко Наталья Андреевна

ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Структура потока в ректификационных колоннах

1.1.1 Модель идеального смешения

1.1.2 Модель идеального вытеснения

1.1.3 Ячеечная модель

1.1.4 Диффузионная модель

1.1.4.1 Однопараметрическая диффузионная модель

1.1.4.2 Вывод дифференциальных граничных условий по паровой фазе и кипящему раствору

1.1.4.3 Вывод интегральных граничных условий по паровой фазе и кипящему раствору

1.1.4.4 Двухпараметрическая диффузионная модель

1.1.5 Комбинированная модель

1.2 Индикаторный метод для определения структуры потоков

1.3 Назначение и устройство ректификационных колонн. Уравнения равновесия для бинарных смесей

1.4 Методы интенсификации работы ректификационных колонн

1.5 Анализ конструкций контактных устройств в ректификационных колоннах

1.5.1 Контактные устройства насадочных колонн

1.5.2 Контактные устройства тарельчатых колонн

1.6 ВЫВОДЫ К ПЕРВОЙ ГЛАВЕ

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ РЕКТИФИКАЦИИ С УЧЕТОМ СТРУКТУРЫ ПОТОКА

2.1 Определение параметров структуры потоков по профилю скорости

2.2 Расчет насадочной ректификационной колонны с учетом продольной диффузии по обеим фазам

2.2.1 Расчет процесса ректификации в насадочной колонне с учетом продольной диффузии по жидкой фазе

2.2.2 Расчет процесса ректификации в насадочной колонне с учетом продольной диффузии по паровой фазе

2.2.3 Методика расчета насадочной ректификационной колонны с учетом продольной диффузии

2.2.4 Алгоритм расчета насадочной ректификационной колонны с учетом продольной диффузии

2.3 ВЫВОДЫ КО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ

С УЧЕТОМ ПРОДОЛЬНОЙ ДИФФУЗИИ

3.1 Описание экспериментальной установки и методика экспериментального исследования процесса ректификации

3.2 Проведение численных расчетов по результатам экспериментальных данных

3.3 Моделирование структуры потоков по результатам экспериментальных исследований

3.4 Обработка методом корреляционного анализа

3.5 ВЫВОДЫ К ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

4 РАЗРАБОТАННЫЕ КОНСТРУКЦИИ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ В РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОННАХ

4.1 Динамические контактные устройства

4.2 Контактные устройства из материалов, обладающих эффектом памяти

4.3 Контактные устройства, использующие эффект резонанса

4.4 Конструкции контактных устройств с инверсией поверхности контакта фаз

4.5 ВЫВОДЫ К ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ РАЗРАБОТОК И ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты экспериментальных исследований

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Программа для расчета технико-экономических параметров тарельчатой и насадочной ректификационной колонны с учетом энерго- и ресурсосбережения 193 ПРИЛОЖЕНИЕ В. Программа для расчета насадочной ректификационной колонны

с учетом продольной диффузии

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Программа для расчета параметров структуры потока в колонне по

профилю скорости

Приложение Д. Программа для обработки экспериментальных данных методом корреляционного анализа

Приложение Е. Акты внедрения результатов исследования диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ

С середины прошлого века в описании структуры потока химических реакторов начали учитывать отклонения от идеальности различными другими моделями: ячеечной, комбинированной, сочетающей последовательное и (или) параллельное соединение зон идеального вытеснения и перемешивания [1-12].

Но наиболее точное описание реальной структуры потока дает модель с диффузионной структурой потока или потока с обратным перемешиванием. Постепенно эта модель стала использоваться и в тепломассообменных процессах (теплообменниках, абсорберах, адсорберах и ионообменных колоннах с неподвижным и движущимся слоем сорбента, экстракторах, барабанных сушилках и с псевдоожиженным слоем, ультрафильтрационных аппаратах, аппаратах обратного осмоса и других) [13-15]. Однако в настоящее время, эта модель не применяется при описании процессов ректификации, так как невозможно определить структуру потока индикаторным методом, а также дисперсию и число Пекле по математическим моделям С- и ^функциям отклика.

Научная актуальность обусловлена необходимостью совершенствования математического и программно-методического обеспечения с учетом продольной диффузии, позволяющего проектировать новые и совершенствовать уже существующие конструкции контактных устройств, используемых в процессах ректификации.

Учет продольного перемешивания, на основании использования индикаторного метода, уже известен для процессов абсорбции, тепловых процессов, но до сих пор не известен для ректификации. Так как дисперсию и число Пекле продольной диффузии невозможно определить индикаторным методом. Так как индикатор не должен исчезать из паровой или из жидкой фазы [14-15].

Степень разработанности темы исследования. В настоящее время имеется большое количество научных трудов посвященных расчету ректификационных колонн, в которых даются методы расчета массопередачи процесса ректификации. Подробную библиографию по этим исследованиям можно найти в

работах: С О. Левеншпиля, В.В. Кафарова, С.С. Кутателадзе, А.Ю. Закгейма, А.Н. Плановского, С.А. Багатурова, Н.М. Жаворонкова, А.Г. Лаптева, Т.М. Фа-рахова, Д.В. Елизарова, О.С. Чехова, В.И. Ряжского, Ю.И. Дытнерского, И.А. Александрова, В.Л. Нельсона, R. Watkins, N. Deen, ^ Solberg, B. Hjertager и других авторов [1, 13-17, 18-30].

Авторы учитывают влияние продольной диффузии в уравнениях материального баланса и массопередачи для многих массообменных процессов, но для процесса ректификации уравнения не были выведены, так как известный индикаторный метод определения структуры потока нельзя использовать для моделирования ректификационного процесса.

Из-за недостаточности разработанных методик расчета учитывающих влияние структуры потока, принимаются завышенные геометрические параметры колонны, за счет влияния продольной диффузии на уменьшение движущей силы процесса ректификации.

Имеющихся в настоящее время работ недостаточно по расчету процесса ректификации, учитывающие влияние продольной диффузии. Из теоретических исследований известно, что ректификационные колонны характеризуются большим числом критических режимов. Но проведение экспериментальных исследований для процесса ректификации сопряжены с большими трудностями, основной проблемой являются высокие затраты. Ректификационные колонны имеют высокое потребление энергии из-за расходов на греющий агент в кубе испарителе и охлаждающий агент в дефлегматоре. Поэтому чаще всего удобным является использование математического моделирования на разработанных моделях, которые наиболее точно описывают структуру потока исследуемого процесса [1, 13-17, 18-30].

Целью диссертационной работы является разработка методики расчета ректификационной колонны с учетом структуры потоков по паровой и жидкой фазам.

Для достижения поставленной цели необходимо поставить и решить следующие задачи диссертационного исследования:

1. Разработка методики расчета исчерпывающей и укрепляющей части ректификационной колонны с учетом продольной диффузии по паровой и жидкой фазе;

2. Разработка однопараметрической диффузионной модели, учитывающей неидеальность структуры потока и обеспечивающей повышение точности расчета;

3. Разработка методологии расчета дисперсии (центрального момента II порядка) и критерия Пекле продольной диффузии безиндикаторным методом без определения С- и F-функций отклика;

4. Экспериментальное исследование параметров структуры потоков на границах раздела фаз в процессе ректификации разработанным безиндикатор-ным методом;

5. Разработка новых конструкций контактных устройств, интенсифицирующих процессы тепломассопереноса на границах раздела фаз.

Область исследования.

Разработка методики расчета и исследование технологических и конструкторских решений процессов ректификации.

Объект исследования.

Процесс ректификации бинарных растворов с учетом структуры потока по паровой и жидкой фазам.

Предмет исследования.

Методы расчета процесса ректификации с учетом структуры потоков на основе математического моделирования тепломассопереноса.

Гипотеза исследования.

Влияние продольной диффузии по паровой и жидкой фазам в процессе ректификации бинарных растворов.

Методология и методы исследования.

Методы физического и математического моделирования, статистический анализ и фундаментальные законы тепломассопереноса.

Научная новизна диссертационной работы.

Разработан безиндикаторный метод исследования структуры потоков, позволяющий определить дисперсию (центрального момента II порядка), число Пекле продольной диффузии, а также дифференциальную и интегральную функции отклика.

Получены уравнения рабочих линий процесса ректификации, учитывающее изменение концентраций на входе в исчерпывающую и укрепляющую часть колонны.

Получены дифференциальные уравнения первого и второго порядка материального баланса и массопередачи для процесса ректификации с учетом продольной диффузии.

Теоретическая и практическая значимость.

Разработана экспериментальная установка для исследования структуры потоков в ректификационной колонне по паровой и жидкой фазе.

Разработана методика расчета укрепляющей и исчерпывающей части ректификационной колонны с учетом продольной диффузии, позволяющая повысить точность технологических расчетов: диаметра колонны на 5-7%, , числа единиц переноса, числа теоретических тарелок по паровой и жидкой фазе, в каждой части колонны на 12-15%.

Разработаны конструкции насадки для массообменного аппарата с оригинальным способом увеличения поверхности массопередачи (Патент РФ № 196323), колпачковой тарелки с оригинальным способом разрушения пограничного слоя на границах раздела парожидкостной фазы и с использованием инверсии поверхности контакта фаз (Патент РФ № 203643).

Разработан программный комплекс, включающий программы моделирования и расчета структуры потока по профилю скорости и скоростному напору, дифференциальной и интегральной функции отклика (Свидетельство о рег. прогр. для ЭВМ №2020616533, 2019611186, 2019617902, 2018661568).

Результаты работы рекомендованы и приняты к использованию на предприятиях химической и смежных отраслей промышленности: ООО «Росстрой-инвест» (г. Ленинск), ОАО «Волгограднефтемаш» (г. Волгоград), в учебном процессе в ФГБОУ ВО «ВолгГТУ».

Достоверность результатов работы подтверждается применением фундаментальных положений теории массообмена, методов математических и физического моделирования, проведением экспериментальных исследований с использованием стандартных методов и поверенных средств измерений, удовлетворительным совпадением полученных расчетных и экспериментальных данных.

Реализация и внедрение результатов работы.

Получены акты внедрения на промышленном предприятии ООО «Рос-стройинвест» (г. Ленинск), ОАО «Волгограднефтемаш» (г. Волгоград) и в учебном процессе ВолгГТУ. Получен грант РФФИ № 19-38-90002 «Исследование влияния продольной диффузии в ректификационных колоннах».

Личный вклад автора заключается:

- в формулировании цели и задачи диссертационного исследования;

- разработке и конструировании экспериментальной установки;

- разработке методов исследования;

- получении и обобщении экспериментальных, а также расчетных данных; разработке методики расчета дисперсии (центрального момента II порядка) и числа Пекле продольной диффузии в процессе ректификации безиндикаторным способом;

- разработке однопараметрической диффузионной модели учитывающей неидеальность структуры потока;

- модернизации инженерной методики расчета ректификации на базе выявленного влияния продольной диффузии;

- разработке методики расчета дифференциальной и интегральной функции отклика по профилю скорости и скоростному напору.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование и учет структуры потоков в расчетах ректификационных колонн»

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на более 10 всероссийских и международных конференциях. Основные положения были представлены на следующих конференциях: V Всероссийская научно-техническая конференция «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология» (г. Казань, 2018 г.); Международная конференция «Современные инновационные технологии подготовки инженерных кадров для горной промышленности и транспорта 2018» (г. Днепр, 2018 г); V Международная научно-практическая конференция «Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн» (г. Тамбов, 2018 г.); XXV Международная научно-практическая конференция «Eurasia Science» (г. Москва, 2019 г.); Международная научно-техническая конференция «Пром-Инжиниринг» (г. Сочи, 2019 г.); XXII Всероссийская конференция молодых ученых-химиков (с международным участием) (г. Нижний Новгород, 2019 г.); VI Международная научно-практическая конференция «Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн» (г. Тамбов, 2019 г.); Булатовские чтения: IV Международная научно-практическая конференция (г. Краснодар 2020 г.); Международная научно-техническая конференция «Пром-Инжиниринг» (г. Сочи, 2020 г.) и др.

Соответствие паспорту научной специальности.

Диссертация соответствует паспорту специальности 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий в части: «перенос энергии и массы», «совершенствование аппаратурного оформления технологических процессов с позиции энерго- и ресурсосбережения» (формула специальности); «способы, приемы и методология исследования гидродинамики движения жидкости, газов», «исследования массообменных процессов и аппаратов» (область исследования).

Положения, выносимые на защиту.

- уравнения рабочих линий бинарных растворов в укрепляющей и исчерпывающей частях ректификационной колонны с учетом продольной диффузии (перемешивания) по паровой и жидкой фазе;

- методология расчета дисперсии и числа Пекле продольной диффузии по профилю скорости и скоростному напору как функции радиуса аппарата;

- методика расчета параметров ректификационной колонны с учетом продольной диффузии по паровой фазе и кипящему раствору;

- методика расчета дифференциальной и интегральной функций отклика, разработанным безиндикаторным методом.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 21 работа, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 монография, 4 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ, 2 патента.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы из 173 наименований. Работа изложена на 218 страницах, содержит 96 рисунков, 20 таблиц, 6 приложений.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Структура потока в ректификационных колоннах

К современному времени опубликовано огромное количество работ посвященных исследованию структур потока [33-37, 40-77]. Среди них труды академика О. Левеншпиля, В.В. Кафарова, С.С. Кутателадзе, А.Ю. Закгейма, И.И. Иоффе, А.Н. Плановского, И.А. Гильденблата, В.П. Захарова, К.С. Мин-скера, В.Н. Бобылева, Е.А. Калинина, М.П. Цыганкова, С.А. Багатурова, Н.М. Жаворонкова, А.Г. Лаптева, Т.М. Фарахова, Д.В. Елизарова, О.С. Чехова, В.И. Ряжского, Ю.И. Дытнерского, И.А. Александрова, В.Л. Нельсона, R. Watkins, N. Deen, Т. Solberg, В. Ще^^ег и другие работы [13-17,38-87].

Математические модели потоков классифицируют, основываясь на виде функции распределения времени пребывания [15]. Наиболее простыми из них являются модели идеального вытеснения (МИВ) и модели идеального смешения (МИС).

Модели идеального вытеснения (МИВ) и модели идеального смешения (МИС) выражаются через без градиентные температурные и концентрационные процессы:

Т^--= (11)

ах1=\,2,3 ах1-\,2,3

Впоследствии времени, стало развиваться учение о структуре потоков в реальных аппаратах. Начали появляться новые модели, которые более точно описывают время пребывания в аппарате частиц (дисперсия). Данные модели получили название: ячеечные, диффузионные и комбинированные [7-13, 88-99].

1.1.1 Модель идеального смешения

МИС подразумевает мгновенное распределение потока, поступающего в аппарат, в результате чего происходит полное перемешивание частиц (рисунок 1.1). Концентрация вещества одинакова во всех точках массообменного аппарата независимо от времени [14, 33].

Рисунок 1.1 - Схематическое изображение аппарата и функция отклика МИС на входной импульсный сигнал (дифференциальная функция отклика)

Математическое описание МИС для стационарных массообменных процессов в дифференциальной форме имеет вид [33]:

йС^ дг

~ (Свх ~ С1 )■

ах К,

(1.2)

Дифференциальная функция отклика (С - функция) для МИС на импульсное возмущение, представлена на рисунке 1.1 [20, 45]. Аппараты, в которых происходит перемешивание исследуемых потоков, характеризуются временем пребывания и эффективностью перемешивания. В ректификационных колоннах к идеальному смешению приближается структура потока кипящего раствора в кубе.

1.1.2 Модель идеального вытеснения

МИВ подразумевает течение потока в поршневом направлении, при этом происходит равномерное распределение концентрации исследуемого вещества

в направлении, перпендикулярном движению потока [44]. Время пребывания всех частиц в массообменом аппарате одинаково.

Математическое описание модели идеального вытеснения (МИВ) для стационарных массообменных процессов в дифференциальной форме имеет вид [44, 45]:

ас

= -и

ас ах

(1.3)

На рисунке 1.2 приводится функция отклика (С - функция) МИВ на импульсное возмущение [45]. Данная модель идеального вытеснения является наиболее часто используемой в современной промышленности [44].

Рисунок 1.2 - Схематическое изображение аппарата и функция отклика МИВ на входной импульсный сигнал (дифференциальная функция отклика)

1.1.3 Ячеечная модель

Для математического описания тарельчатых ректификационных колонн (более трех используемых в технологической линии процесса) гидродинамику потоков удобнее представлять в виде ячеечной модели [45].

Ячеечная модель подразумевает движущийся поток, состоящий из ряда последовательно соединенных ячеек, в каждой из таких ячеек структура потока описывается полным идеальным смешением (МИС), а между ячейками смешение отсутствует.

Основным параметром которым описывается данная модель - количество предполагаемых ячеек идеального смешения п [43].

Математическое описание для стационарных массообменных процессов в дифференциальной форме имеет вид:

^ = ^ • (С,, - с). (1.4)

йТ X N

После снятия функций отклика (на входной импульсный (дифференциальная функция отклика (рисунок 1.3)), ступенчатый (интегральная функция отклика) или гармонический (циклический) сигналы) определяется их дисперсиям2 (центральный момент II порядка) на основании полученных численных значений определяется число ячеек:

пп = 1/а2. Со С! С2

О 7 Г

Рисунок 1.3 - Схематическое изображение аппарата и функции отклика

ячеечной модели

1.1.4 Диффузионная модель

Диффузионная модель основана на МИВ, в которой учитывается диффузионное перемешивание локальных струй и обратных потоков за счет вихревого течения [45-46, 63-87].

Исторически первые публикации о влиянии структуры потоков касались химических реакторов. О. Левеншпиль посвятил целую главу диффузионной модели [13, с. 257-270].

Из отечественных ученых В.В. Кафаров первым учел влияние структуры потоков на массообменные процессы и представил описание по диффузионной модели [14, с. 102-105]. Были показаны эмпирические уравнения зависимости числа Ре от диаметра насадки и объемной плотности орошения, то есть Пекле для насадочных колонн можно рассчитывать исходя из работы представленной в [14]. Но уравнение материального баланса и массопередачи с учетом продольной диффузии здесь не выведено и не представлено.

В учебнике В.Б. Когана [100, с. 179-180] представлено влияние обратного перемешивания, но рабочие линии [100, с. 552] остаются прямыми, из чего делается вывод, что продольная диффузия (перемешивание) не учитывается.

В учебнике В.Г. Айнштейна. [101, с. 610-628, 656-660] рассматривается продольное перемешивание и его учет в расчетах, а конкретно влияние продольного перемешивания на процесс ректификации. В работе [24, с. 1037-1038] рабочие линии в исчерпывающей и укрепляющей части колонны процесса ректификации, представленные на рисунках [24, с. 1042], показаны прямыми, то есть также не учитывают продольную диффузию.

Прямые рабочие линии процесса ректификации приведены в учебном пособии К.Ф. Павлова, П.Г. Романкова и А.А. Носкова [18, с. 382], в котором показана схема графического расчета числа тарелок с помощью кинетической кривой, но рабочие линии исчерпывающей и укрепляющей части колонны остаются прямыми.

В монографии С.А. Багатурова [102, с. 216], говорится о числе Пекле вихревом, даются первые понятия о продольной и поперечной диффузии, представлено алгебраическое уравнение для расчета коэффициента вихревой диффузии Dl для жидкой фазы, а эффективность реальной тарелки оценивается как функция числа Пекле Pe вихревой диффузии. Но алгебраические уравнения ра-

бочих линий, учитывающих эту вихревую диффузию, не приводятся. Рабочие линии исчерпывающей и укрепляющей части - прямые.

В работе В.В. Кафарова [103] показана однопараметрическая диффузионная модель и указывается на «сложность постановки граничных условий и необходимости предварительной оценки коэффициентов продольного перемешивания» [103, с. 174]. В [103, с. 197] вводится понятие продольного перемешивания или турбулентной диффузии DT , чисел Нуссельта диффузионного:

ЛГ l

Nur =-,

DT

и Прандтля диффузионного:

Ргд .

д DT

В ламинарном режиме DT = 0, а в переходном DT > 0.

Сами рабочие линии прямые [103, с. 51], и уравнения рабочих линий [103, с. 65-66] не учитывают турбулентной диффузии.

Диффузионная модель на тарелке представлена в работе [103, c. 221-224], здесь также уравнение рабочей линии (материального баланса) - прямая.

Автор приводит уравнения для расчета продольной диффузии DT [103, c. 281], а число Пекле для затопленной насадки предлагает рассчитывать по формулам, представленным в работе [103, c. 440-441].

В исследовании [103, c.308] рассмотрена структура материального потока, МИВ по пару и МИС по жидкости, а также неидеального смешения по жидкости, но по ячеечной модели.

Учет влияния продольной диффузии (перемешивание) закладывают: в коэффициенте массопередачи молекулярного и турбулентного переноса вещества, Через КПД или эффективность тарелки [103, c. 198-224].

Влияние перемешивания на изменение концентраций показано на рисунке 1.4. Пунктирными линиями АБ и CD изображено изменение концентрации фаз без учета обратного перемешивания, а сплошными линиями Л1 Б и CID - фактическое изменение концентраций при наличии обратного перемешивания [1].

Рисунок 1.4 - Влияние перемешивания на изменение концентраций по высоте массообменного аппарата [1]

В учебнике А.Г. Касаткина [1, с. 442-445] выведены уравнения материального баланса отдельно по жидкой и паровой фазам, с учетом обратного перемешивания. Есть рисунок 1.5, учитывающий скачок градиента концентраций на входе в колонну по паровой и жидкой фазе. При этом уравнения рабочих ли, ч РТ1 Л /

нии, связывающих концентрации у = у(х;—;—), нет. То, что обратная (про-

ёк ёк

дольная) диффузия уменьшает локальные и общую среднюю движущие силы

учитывается формулой:

Ъу'ср = {Ъуср )ф - Ш

ср / ф

' обр *

или через число единиц переноса:

1

П0 у К у )ф К у \бр

1

1

Рисунок 1.5 - Материальные потоки массообменного аппарата с учетом обратного перемешивания (продольной диффузии)

В работе А.Г. Лаптева [78, с. 94] рассмотрены зависимости критерия Пекле от критерия Рейнольдса. Приводится определение числа Пекле [79-81]:

Реэ / Бэф ,

На рисунке 1.6 представлены результаты расчетов, полученные из экспериментальных данных для тепломассообменного процесса [82-84].

В работах В.В. Дильмана, В.М. Рамм, Ю.А. Комиссарова, и других [80, 85-87, 99] приведены эмпирические зависимости расчета коэффициентов продольного перемешивания на тарелках различных конструкций. Приводятся экспериментальные исследования зависимости числа Пекле от расхода жидкости при разных скоростях пара (газа) (рисунок 1.7).

Диффузионные модели подразделяются:

- однопараметрические диффузионные модели;

- двухпараметрические диффузионные модели.

1 - усредненная кривая по экспериментальным данным в слое насадки;

2 - кривая, полученная в результате расчетов Рисунок 1.6 - Зависимость критерия Пекле от критерия Рейнольдса [78]

1 - скорость пара (газа) 0,4 м/с; 2 - скорость пар (газа) 0,8 м/с Рисунок 1.7 - Эмпирическая зависимость критерия Пекле от расхода жидкости

1.1.4.1 Однопараметрическая диффузионная модель

Однопараметрической диффузионной моделью называют такую модель, которая учитывает только продольное перемешивание (диффузию). Основной характеризующий параметр - коэффициент продольного перемешивания (диффузии) Д.

Математическое описание диффузионной однопараметрической модели для стационарных массообменных процессов в дифференциальной форме имеет вид:

(1.5)

Критерий Пекле Ре определяется:

(1.6)

где I - геометрический размер зоны перемешивания (диффузии),

Б, = / [Б, Чг)Де]

Достоинствами данной модели является воспроизводимость свойств реального материального потока при расчете массообменных аппаратов с достаточной точностью, а также учет обратного перемешивания (диффузии) [43].

Недостатками данной модели является сложность учета обратного перемешивания (диффузии) в некоторых точках аппарата, сложные граничные специальные условия Данквертса, учитывающие скачок концентрации на входе.

1.1.4.2 Вывод дифференциальных граничных условий по паровой фазе и кипящему раствору

Рассмотрим конец аппарата, в который поступает поток с некоторой средней скоростью и (рисунок 1.8, а).

а) б)

Рисунок 1.8 - Схема материальных потоков: а) левый конец аппарата;

б) правый конец аппарата

Потоки вещества, входящие в аппарат х = 0, должны быть равны потокам вещества, выходящим из аппарата:

и(Свх - С) + Б,1*- = 0 .

ах

Для конца аппарата (рисунок 1.8, б) имеем:

(1.7)

^ = + , (1.8)

ах

о(С - Свых)-А^ = о.

ах

Так как на выходе из аппарата не происходит изменения концентрации вещества в потоке (С = Свых). Тогда граничное условие:

Условия (1.7) и (1.9) называются граничными условиями Данквертса. Для записи безразмерной формы основного уравнения, в качестве безразмерных величин можно использовать следующие переменные:

- = X 0 = Г .

I' (г)

С учетом принятых обозначений уравнение (1.5) принимает вид:

и ас и! ас а2с

или

-+- = 2 д аг д а- а-

ас „ ас а2 с

(1.10)

Ре — + Ре — = —с . (1.11)

аг а- а-

Преобразуем полученные уравнения (1.7) и (1.9) к безразмерной форме. Получим:

(свх - с) + = 0 при - = 0, (1.12)

Ре а— = 0 при - = 1. (1.13)

а-

Условия (1.12) и (1.13) называются граничными условиями Данквертса [104].

1.1.4.3 Вывод интегральных граничных условий по паровой фазе и кипящему раствору

Выведем граничные условия, в интегральной форме на основании полученных дифференциальных условий (1.12) и (1.13) по температуре и концентрации.

Для изменения концентрации, представленной на рисунке 1.9, а:

-0 - С. - ± Г01.

z-0

тогда:

С - С +

±_ Г ас

Ре I dz

проинтегрировав (1.15), получим:

1

Ре | dz ■■

ас

С - С

с0 Сн

(114) (1.15)

а) б)

Рисунок 1.9 - Профиль изменения концентраций: 1 - идеальное вытеснение (МИВ); 2 - идеальное смешение (МИС); 3 - диффузионная модель с учетом продольного перемешивания [104]

Получим диффузионный критерий Пекле:

Ре = -1п(С0 - С,) = -[1п(С0 -Ск)~ 1п(С0 —Си)]=1п—^

с„ -С,.

Со "С,

Отсюда начальная концентрация:

СИ=С0 + ехр(Ре) ■ (С0 -Ск).'

Для изменения концентрации, представленного на рисунке 1. 9, б:

- -0 - Рге Г §,

(116)

z-0

z-0

С

к

0

с

тогда:

с = с -

!_ Г ас

Ре (а-

(1.17)

Для изменения температуры, представленного на рисунке 1.10, а:

тогда:

¿0 - К =

*о = ¿н +

г

Ре ( Ж-,

Ре (а-)

(118)

(119)

В интегральной форме начальная температура запишется в виде:

¿0 = 1н + ехр(Ре) • (1о - 1к) Для изменения температуры, представленного на рисунке 1.10, б:

1 Г ж

К 4 Ре (а-)

-=0

тогда:

и = г.. -

г

Ре ( ё-

(1.20) (1.21)

В интегральной форме начальная температура запишется в виде [104]:

^ = К -ехр(Ре)• (¿0-К).

а) б)

Рисунок 1.10 - Профиль изменения температур: 1 - идеальное вытеснение (МИВ); 2 - идеальное смешение (МИС); 3 - диффузионная модель с учетом продольного перемешивания [104]

1.1.4.4 Двухпараметрическая диффузионная модель

г=0

-=0

-=0

-=0

Двухпараметрической диффузионной моделью называется модель, основанная на МИВ, которая учитывает перенос вещества, как в продольном, так и в поперечном (радиальном) направлении [43, 46]. Основным параметром, помимо коэффициента продольного перемешивания (диффузии), вводится коэффициент радиального перемешивания (диффузии) Ок, который учитывает пе-

ремешивание в радиальном/поперечном направлении. Данная модель наиболее точно отражает процесс, происходящий внутри исследуемого аппарата, но ее описание значительно усложняется, ввиду сложной математической обработки и поэтому редко используется в промышленности. Если встает необходимость использования именно этой модели, то ее разрабатывают специально для конкретного аппарата.

Двухпараметрическая модель описывается уравнением:

ас ас ^ а2с о а ас^ /л

— = — + А—- +——\я— I. (1.22)

ат ах ах2 я ая ( ая) у J

Также с граничными условиями Данквертса, основным параметром, описывающим двухпараметрическую модель, исходя из коэффициента продольного перемешивания (диффузии) и коэффициент радиального перемешивания (диффузии) вводится диффузионный критерий Пекле - учитывающий продольную и радиальную диффузию:

Ре1 или Рея = —. (1.23)

1 А я А ( )

Данная модель сложнее однопараметрической модели, из-за сложной математической обработки дифференциальных уравнений II порядка в частных производных с проблемными граничными условиями [13, 46].

1.1.5 Комбинированная модель

При математическом описании реальных процессов протекающих внутри исследуемых аппаратах, может наблюдаться байпасирование потоков и застойных зон, из-за чего составление математического описания значительно усложняется, и подобрать одну из моделей описанных выше практически невозможно. В данном случае используют комбинированные модели.

Комбинированными модели называют такие модели, в которых исследуемый аппарат рассматривают состоящим из отдельных зон, соединенных последовательно/параллельно, с различными структурами потоков (МИВ, МИС,

диффузионная модель с продольным перемешиванием (диффузией), и т. д.). При этом увеличение числа зон различных структур потоков приводит к усложнению математического описания и решения даже на современных ЭВМ. Описание для данной модели приводится в специальной литературе [45-46].

1.2 Индикаторный метод для определения структуры потоков

Структура реальных потоков оказывает влияние на эффективность работы химико-технологических процессов [15]. Из-за сложности проведения исследований в промышленных аппаратах, в настоящее время мало известно как проводить учет продольного перемешивания.

Для исследования структуры потоков используют индикаторный метод, после чего получают С- и Б- функции отклика.

Реальные функции отклика могут занимать промежуточное положение: как для модели идеального вытеснения, когда дисперсия центрального момента II порядка а ^0, так и для модели идеального смещения, когда дисперсию центрального момента II порядка а2^1.

В качестве индикаторов обычно используются красители, растворы солей и кислот, изотопы и другие вещества. В зависимости от способа подачи индикатора различают три основных метода исследования структуры потоков:

- импульсный;

- ступенчатый;

- циклический.

Для исследования структуры потока с импульсным методом в аппарат, мгновенно вводят определенное количество индикатора, при этом функция отклика системы показана на рисунке 1.11.

Для исследования структуры потока со ступенчатым методом в аппарат, скачкообразно от нуля до некоторого значения/или от некоторого значения до нуля и в дальнейшем оставляют неизменной, вводят определенное количество

индикатора. При этом функция отклика системы будет иметь вид, показанный на рисунке 1.12.

4 6 8

Время измерения, мин

Рисунок 1.11 -Импульсное возмущение [14-15, 37]

Для исследования структуры потока при циклическом методе в аппарат, вводят определенное количество индикатора, концентрация которого изменяется по синусоидальному закону, при этом функция отклика системы представлена на рисунке 1.13.

Рисунок 1.12 - Ступенчатое возмущение [14-15, 37]

Рисунок 1.13 - Циклическое возмущение [14-15, 37]

Использование данного метода является дешевым и доступным способом исследования структуры потока, поэтому данную методику активно используют в массообменных процессах, но в процессах ректификации использование данного метода осложняется разделением потока на кубовый остаток и пар, отобранный в виде готового продукта [14-15].

1.3 Назначение и устройство ректификационных колонн. Уравнения равновесия для бинарных смесей

Ректификацией называется массообменный процесс многократного кипения раствора и конденсации паров с повышением концентрации легколетучих компонентов в парах и труднолетучих компонентов в кипящем растворе [18-19].

Теоретической основой процесса ректификации, как известно, являются два закона:

1) Закон Рауля;

2) Закон Дальтона [18-19].

На основе этих законов выводится уравнение равновесной линии для так называемых идеальных бинарных растворов:

- - Р , - - Рх;тРга ■ (1-24)

Однако большинство бинарных смесей не являются идеальными. В этом случае табличную зависимость довольно точно можно описать алгебраическим уравнением [31-32] (подробно изложено в разделе 2.2.4):

* 1

У л ---V , (1.25)

1 + к

-1

V хл )

а для так называемых азеотропных смесей:

х0

Ул --( —Г , (1.26)

1 + к ^ -1 V хл )

где хо - у0 - координаты точки азеотропы.

Это уравнение линеаризуется, и для него можно проводить корреляционный и регрессивный анализы с оценкой воспроизводимости (критерий Кохре-на), адекватности (критерий Фишера), значимости коэффициентов (критерий Стьюдента) и определять уровень корреляционной связи по критерию корреляции [33-35].

1 - штуцер на дефлегматор; 2 - корпус ректификационной колонны;

3 - штуцер подачи флегмы из дефлегматора; 4 - перераспределитель жидкости; 5 - насадка; 6 - перераспределитель пара; 7 - опорная решетка; 8 - штуцер ввода паров; 9 - штуцер вывода жидкости; 10 -опора; 11 - штуцер подачи исходного раствора; 12 - смотровой люк Рисунок 1.14 - Насадочная ректификационная колонна [36]

1 - отъемная крышка; 2 - верхняя царга;

3 - контактные устройства (тарелки);

4 - средняя царга; 5 - нижняя царга;

6 - опорные косынки; 7 - штуцер для ввода паров из кипятильника; 8 - штырь для выверки вертикальности колонны при монтаже; 9 - штуцер для отвода кубовой жидкости;

10 - опора; 11 - штуцера для КИПиА; 12 - штуцер подачи исходного раствора;

13 - штуцер подачи флегмы из дефлегматора; 14 - монтажный штуцер; 15 - штуцер вывода пара; 16 - штуцер вывода жидкости

Рисунок 1.15 -Тарельчатая ректификационная колонна [36]

Насадочные колонны (рисунок 1.14) проще по конструкции, поэтому доля оборотных средств по сравнению с амортизационными отчислениями за капитальные затраты, в 1,5 раза выше, чем для тарельчатых колонн (рисунок 1.15). На рисунке 1.16 представлены схемы тарельчатой и насадочной ректификационной колонны с материальных потоков и концентрациями.

1 - корпус колонны; 2 - укрепляющая часть; 3 - исчерпывающая часть; 4 - выносной кипятильник; 5 - дефлегматор Рисунок 1.16 - Ректификационная колонна: исчерпывающая часть - насадочная; укрепляющая часть - тарельчатая [31]

1.4 Методы интенсификации работы ректификационных колонн

Энергоэффективность ректификационной установки определяется полнотой использования подводимой энергии [47-48]. Методы снижения энергозатрат на ректификационную колонну, позволяющие выделить основные пути повышения энергоэффективности установки [49-51]: 1) увеличение массопередающей поверхности;

2) изменение технологического режима;

3) разработка новых теплотехнологических схем с применением рекуперацией тепла и вторичных энергетических ресурсов;

4) применение совмещенных процессов [52-57].

Для интенсификации работы используют различные методы и приемы в процессах ректификации, представлены в работах [60, 88-89]. Уменьшение потребления энергии ректификационной колонной можно достичь увеличением числа контактных устройств и повышением их эффективности [20-23, 90-91].

Увеличение турбулизации потока и числа Рейнольдса по паровой и жидкой фазе с одной стороны увеличивает коэффициенты массоотдачи по фазам и общий коэффициент массопередачи, с другой - уменьшает локальные и общую среднюю движущую силу. Тогда из анализа основного уравнения массопередачи:

ДМ = ку ■ ¥ ■ Дуср или ДМ = кх ■ ¥ ■ Дхср, интенсификация массообменного процесса идет, если произведение к ■ Ду или кх ■ Дх возрастает. В противном случае, когда эти произведения уменьшаются, продольная диффузия нивелирует рост коэффициентов массопередачи.

1.5 Анализ конструкций контактных устройств в ректификационных

колоннах

Внутреннее устройство ректификационных колонн подразделяется на:

1) насадочные контактные устройства:

- регулярные;

- нерегулярные [92-99, 105];

2) тарельчатые контактные устройства:

- прямоточные;

- противоточные;

- перекрестноточные;

- перекрестно-противоточные [92-99, 105].

1.5.1 Контактные устройства насадочных колонн

Насадки, используемые в ректификационных колоннах, характеризуются следующими показателями [106-107]:

2 3

1) удельная поверхность, а (м /м );

3 3

2) свободный объем, е (м3/м3);

3) свободное сечение насадки, /се (м2/м2);

4) эквивалентный диаметр насадки, аэкв (м);

5) линейный размер насадки, I (м);

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Прохоренко Наталья Андреевна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин 10-е изд. стереотип., доработ. - М.: ООО ТИД "Альянс", 2004. -753 с.

2. Фролкова, А. К. Разделение азеотропных смесей : физико-химические основы и технологические приемы : монография / А. К. Фролкова. - М. : Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2010. - 192 с.

3. Шервуд, Т. Массопередача / Т. Шервуд, Р. Пигфорд, Ч. Уилки. - М. : Химия, 1982. - 696 с.

4. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химической технологии. Ч. I / под ред. д.т.н. проф. Г. М. Островского. - C.-Пб. : АНО «Профессионал», 2008. - 848 с.

5. Лаптев, А. Г. Модель многокомпонентной массоотдачи в турбулентном пенном слое на основе концепции активного участка / А. Г. Лаптев, В. А. Данилов, Е. А. Лаптева // Теоретические основы химической технологии. - 2016. - Т. 50 - № 3. - С. 250.

6. Шагивалиев, А. А. Расчет эффективности ректификационных колонн с прямоточно-вихревыми контактными устройствами / А. А. Шагивалиев, А. А. Овчинников, Н. А. Николаев // Теоретические основы химической технологии.

- 2005. - Т. 39 - № 6. - С. 625.

7. Войнов, Н. А. Эффективность вихревой ступени при термической ректификации / Н. А. Войнов, О. П. Жукова, А. Н. Войнов, Д. А. Земцов // Теоретические основы химической технологии. - 2015. - Т. 50 - № 5. - С. 525.

8. Voinov, N. A. Hydrodynamics and mass transfer on a stage with profiled tangential channels / N. A. Voinov, S. A. Lednik // Russian journal of applied chemistry.

- 2001. - Vol. 84. - № 12. - P. 2195.

9. Onda, K. Mass transfer coefficients between gas and liquid phases in packed columns / K Onda, H. Takeuchi, Y. Okumoto // Journal of chemical engineering Japan. - 1968. - Vol. 1 - P. 56.

10. Фарахов, М. И. Модернизация массообменных аппаратовновыми насадками в химической технологии / М. И, Фарахов, А. Г. Лаптев, М. М, Башаров // Теоретические основы химической технологии. - 2015. - Т. 49 - № 3. - С. 247.

11. Жаворонков, Н. М. Исследование эффективности лабораторных ректификационных колонн со спирально-призматической насадкой / Н. М. Жаворонков, В. А. Лотхов // Химическая промышленность. - 1960. - № 10. - С. 57.

12. Павленко, А. Н. Разделение смесей и распределение жидкости на структурированной насадке в крупномасштабной модели дистилляционной колонны / А. Н. Павленко, Н. И. Печеркин, В. Ю. Чехович, В. Е. Жуков, С. Сандер, П. Хоуптон, А. Ф. Серов, А. Д. Назаров // Теоретические основы химической технологии. - 2006. - Т. 40 - № 4. - С. 355.

13. Левеншпиль, О. Инженерное оформление химических процессов / О. Ле-веншпиль: под ред. М. Г. Слинько. - М. : Химия, 1969. - 624 с.

14. Кафаров, В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии / В. В. Кафаров. - М. : Химия, 1968. - 379 с.

15. Закгейм, А. Ю. Математическое моделирование основных процессов химических производств / А. Ю. Закгейм, М. Б. Глебов. - М. : Высш. шк. , 1991. -400 с.

16. Кутателадзе, С.С. Основы теории теплообмена / С.С. Кутателадзе. - М.: Атомиздат, 1979. - 416 с.

17. Бобылев, В. Н. Тепловой расчет подогревателя с учетом структуры потока теплоносителя / В. Н. Бобылев // Химическая промышленность сегодня. -2009. - № 7. - С. 45 - 50.

18. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков // 10-е изд., пере-раб. и доп. - М. : Альянс, 2013. - 576 с.

19. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский ; под ред. Ю.И. Дытнерского, 4-е издание. М. : Альянс, 2008. - 496 с.

20. Александров, И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. / И.А. Александров. - M. : Химия, 1981. - 351 с.

21. Александров, И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. / И.А. Александров. - M. : Химия, 1978. - 280 с.

22. Ахметов, С.А. Физико-химическая технология глубокой переработки нефти газа: Учебное пособие. ч.2. / С.А. Ахметов. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1996. - 304 с.

23. Ахметов, С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа. / С.А. Ахметов, Т.П. Сериков, И.Р. Кузеев, M.R Баязитов. - Санкт-Петербург: Недра, 2006. - 411 с.

24. Айнштейн В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической промышленности / В.Г. Айнштейн Т.2 M.: Издательство: Бином, 2014. - 1758 с.

25. Ross Taylor Distillation and absorption 2006 / Taylor Ross Institution of chemical engineers, 2006. - 1039 p.

26. Alfons Vogelpohl Distillation The theory / Vogelpohl Alfons Institute of separation and process technology, 2015. - 107 p.

27. Andrzej Gorak Distillation: Operation and Applications / Gorak Andrzej Elsevier inc., 2014 - 445 p.

28. Mолоканов Ю. К. Процессы и аппараты нефтепереработки/ Ю. К. Mоло-канов. - M. : Химия, 1980. - 408 с.

29. Холланд Ч.Д. Mногокомпонентная ректификация / Пер. с англ. Б.Ц. Ген-киной; Под ред. ВМ. Платонова. M. : Химия, 1969. - 352 с.

30. Гартман Т.Н. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов : Учеб. пособие для вузов / Т.Н. Гартман, Д.В. Клушин. - M. : ИКЦ «Академкнига», 2006. - 416 с.

31. Голованчиков А. Б. Повышение точности при аппроксимации табличных зависимостей по равновесию бинарных смесей / А. Б. Голованчиков, Е. В. Васильева, А. С. Остроухова, А.А. Решетников // Известия ВолгГТУ. Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах». Выпуск 12, №11(84), 2011, с. 9-11.

32. Голованчиков А. Б. Аппроксимация табличных зависимостей по равновесию бинарных смесей / А. Б. Голованчиков, А.А. Решетникова, А. С. Остроухо-ва, Е.Г. Фетисова // Известия ВолгГТУ. Серия «Реология, процессы и аппараты химической технологии», Выпуск 4, № (74), 2011, с. 37-39.

33. Бондарь, А. Г. Математическое моделирование в химической технологии / А.Г. Бондарь. - Киев : Высшая школа, 1973. - 280 с.

34. Самойлов, Н.А. Моделирование в химической технологии и расчет реакторов : учеб. пособие / Н. А. Самойлов. - Уфа : Изд-во «Монография», 2005. -224 с.

35. Голованчиков, А. Б. Моделирование структуры потоков в химических реакторах : монография / А. Б. Голованчиков, Н. А. Дулькина. - Волгоград: Изд-во ВолгГТУ, 2009. - 240 с.

36. Голованчиков, А. Б. Применение ЭВМ в химической технологии и экологии. Ч. 5. Химические процессы и реакторы : учеб. пособие / А. Б. Голованчиков, Б. В. Симонов. - Волгоград : Изд-во РПК «Политехник», 1998. -122 с.

37. Модернизация системы усовершенствованного управления установки ректификации стирола / М. А. Работников, А. В. Тихомиров, И. А. Вялых // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология = Bulletin of the Perm National Research Polytechnic University. Chemical technology and biotechnology. -2020. - № 3. - С. 82-94.

38. Захаров, В. П. Влияние структуры потоков на эффективность конвективного теплообмена в трубчатых аппаратах / В. П. Захаров, К. С. Минскер, Ал. Ал. Берлин, Ф. Б. Шевляков // Теоретические основы химической технологии. -2004. - Т. 38, №5. - С. 528 - 531.

39. Kalinin, E. K. Efficient Surfaces for Heat Exchangers Fundamentals and design / E. K. Kalinin, G. A. Dreitser, I. Z. Kopp, A. S. Myakotchin. - Engl. ed. ed.: Arthur E. Bergles a. William Begell. - New York; Wallingford : Begell house, cop. 2002. - XIX, 392 с.

40. Гильденблат, И. А. Влияние коэффициента диффузии на массообмен между потоками жидкостей и газом / И. А. Гильденблат, А. И. Родионов, В. И. Демченко // ТОХТ. - 1972. - Т. 4. - № 1. - С. 10-16.

41. Soleymani, A. Dimensionless number for identification of flow patterns inside a Tmicromixer / A. Soleymani, H. Yousefi, I. Turunen // Chemical Engineering Science. - 2008. - Vol. 63, Is. 21. - pp. 5291-5297.

42. Голованчиков, А. Б. Применение ЭВМ в химической технологии и экологии. Ч. 5. Химические процессы и реакторы : учеб. пособие / А. Б. Голованчиков, Б. В. Симонов. - Волгоград : Изд-во РПК «Политехник», 1998. -122 с.

43. Тябин, Н. В. Методы кибернетики в реологии и химической технологии : учебное пособие / Н .В. Тябин, А. Б. Голованчиков. - Волгоград: Изд-во «Волгоградская правда», 1983. - 103 с.

44. Голованчиков, А. Б. Математические модели аппаратов при перемешивании / А. Б. Голованчиков, Н. В. Тябин // Теоретические основы химической технологии. 1983. - Т. 17, № 4. - С. 502-509.

45. Использование термодинамических зависимостей для управления ректификационной колонной на установке замедленного коксования / С. Н. Кондра-шов, П. Н. Парамонов, А. Г. Шумихин, Н. И. Берсенева // Автоматизация в промышленности. - 2016. - № 2. - С. 32-35.

46. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии : учебник для вузов. В 2 кн. Кн. 1. / В .Г. Айнштейн, М. К. Захаров, Г. А. Носов, В. В. Заха-ренко, Т. В. Зиновкина, А. Л. Таран, А. Е. Костанян: под ред. В. Г. Айнштейна. - М. : Химия, 1999. - 888 с.

47. Федеральная служба государственной статистики [электронный ресурс] URL: http://www.gks.ru/

48. Global Energy Architecture Performance Index Report 2016 [электронный ресурс] URL: https://www.weforum.org/

49. Бацелев, А.В. Модернизация атмосферной колонны К-102 секции 100 установки ЛК-6У-2. / А.В. Бацелев, Г.М. Белокурский, B.C. Соболь. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 1999. - с. 15-19.

50. Кутепов A.M., Бондарева Т.Н., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология: Учебник для вузов. / А.М. Кутепов, Т.Н., Бондарева, М.Г. Беренгартен // Изд. 3-е, перераб. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 528 с.

51. Модель испарителя кубовой жидкости ректификационной колонны воз-духоразделительной установки с переменными теплофизическими характеристиками / Ряжских В.И., Хвостов А.А., Журавлев А.А., Ряжских А.В., Семени-хин О.А. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. 2018. Т. 1. С. 92-95.

52. Дьяконов С.Г., Теоретические основы и моделирование процессов разделения веществ / Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Лаптев А.Г. // - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1993.- 438 с.

53. Щелкунов, Б.И. Гидравлика и массобмен в тарельчатых ректификационных аппаратах / Б.И. Щелкунов, Б.А. Ульянов // Иркутск : Изд. ИрГТУ, 1997. -244 с.

54. Родионов, А.И. Исследование кинетики массообмена в жидкой фазе на клапанных тарелках / А.И. Родионов, И.Н. Петушинский, И.М. Семенихин // Теоретические основы химической технологии. - 1974. - №4 (8) - С. 502-506.

55. Кениг, Е.Я. К расчету процесса массопереноса при ректификации многокомпонентных смесей / Е.Я. Кениг, Р.А. Баклачян, В.А. Лотхов, Л.П. Холпанов, В.А. Малюсов // Журнал прикладной химии. - 1984. - № 1(57) - С. 161-163.

56. Вертузаев, Е.Д. Изучение кинетики ректификации бинарных и трехком-понентных смесей / Е.Д. Вертузаев, Т.М. Жлоба // Теоретические основы химической технологии. - 1975. - № 4(9) - C. 595-601.

57. Семенов, И.А. Энергосбережение в процессах ректификации / И.А. Семенов, Б.А. Ульянов, А.И. Елшин // Ангарск: Изд-во АГТА, 2007. - 102 с.

58. Дубровский, Д.А. Энергосбережение в процессе ректификации аминов / Д.А. Дубровский, Б.А. Ульянов, П.С. Максиков // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2008. - № 7. - С. 28-31.

59. Дубровский, Д.А. Снижение энергопотребления на ректификацию аминов за счет использования вторичных тепловых ресурсов / Д.А. Дубровский, Б.А. Ульянов, И.А. Семенов // Сборник научных трудов Ангарской государственной технической академии. - 2006. - № 1. - С. 28-34.

60. Дубровский, Д.А. Использование пара дистиллята колонны К-61 в качестве греющего агента в испарителе колонны К-70 / Д.А. Дубровский, Б.А. Ульянов // Сборник научных трудов Ангарской государственной технической академии. - 2007. - № 1. - С. 71-76.

61. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологичских процессов. / А.Ю. Закгейм / 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1982. - (серия «Химическая кибернетика») 288 с.

62. Behkish, A., Mass transfer characteristics in a large-scale slurry bubble column reactor with organic liquid mixtures / Behkish, A., Men, Z., Inga, J. R., & Morsi, B. I //. Chemical Engineering Science, 2002. - 57(16), 3307-3324.

63. Bouaifi, M., A comparative study of gas hold-up, bubble size, interfacial area and mass transfer coefficients in stirred gas-liquid reactors and bubble columns / He-brard, G., Bastoul, D., & Roustan, M. // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2001. - 40(2), 97-111

64. Cho, Y. J., Dynamic characteristics of heat transfer coefficient in pressurized bubble columns with viscous liquid medium / Woo, K. J., Kang, Y., & Kim, S. D. // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2002. - 41(8), 699706.

65. Deen, N. G., . Numerical simulation of the gas-liquid flow in a square cross-sectioned bubble column / Deen, N. G., Solberg, T., Hjertager, B. H.// Paper presented at the Proceedings of 14th Int. Congress of Chemical and Process Engineering: CHISA (Praha, Czech Republic, 2000), 2000. - 582

66. Degaleesan, S., Experimental study of gas-induced liquid-flow structures in bubble columns / Degaleesan, S., Dudukovic, M., & Pan, Y. // AIChE Journal, 2001. - 47(9), 1913-1931.

67. Krishna, R., Influence of scale on the hydrodynamics of bubble columns operating in the churn-turbulent regime: Experiments vs. Eulerian simulations / Krishna, R., Urseanu, M., Van Baten, J., & Ellenberger, J. // Chemical Engineering Science, 1999. - 54(21), 4903-4911.

68. Krishna, R., Mass transfer in bubble columns / Krishna, R., Van Baten, J. // Catalysis Today, 2003. - 79-80, 67-75.

69. Laborde-Boutet, C., CFD simulation of bubble column flows: Investigations on turbulence models in RANS approach / Laborde-Boutet, C., Larachi, F., Dromard, N., Delsart, O., & Schweich, D. // Chemical Engineering Science, 2009. - 64(21), 4399-4413.

70. Li, W., Flow patterns and transitions in a rectangular three-phase bubble column / Li, W., Zhong, W., Jin, B., Lu, Y., He, T. // Powder Technology, 2014. - 260, 27-35.

71. Liu, Y., Study on CFD-PBM turbulence closures based on k-e and Reynolds stress models for heterogeneous bubble column flows / Liu, Y., & Hinrichsen, O. // Computers & Fluids, 2014. - 105, 91-100.

72. Pfleger, D., Modelling and simulation of the dynamic flow behaviour in a bubble column / Pfleger, D., & Becker, S. // Chemical Engineering Science, 2001. -56(4), 1737-1747.

73. Rabha, S., Intrinsic flow behavior in a slurry bubble column: A study on the effect of particle size / Rabha, S., Schubert, M., Hampel, U. // Chemical Engineering Science, 2013. - 93, 401-411.

74. Ziegenhein, T., Numerical simulation of Polydispersed flow in bubble columns with the Inhomogeneous multi-size-group model / Ziegenhein, T., Rzehak, R., Krepper, E., & Lucas, D. // Chemie Ingenieur Technik, 2013. - 85(7), 1080-1091.

75. Ziegenhein, T., Transient simulation for large scale flow in bubble columns / Ziegenhein, T., Rzehak, R., & Lucas, D. // Chemical Engineering Science, 2015. -122, 1-13.

76. Samoilov N.A., Mathematical modeling of reactive distillation column for the production of ethylene glycol / Samoilov N.A., Mnushkin I.A., Mnushkina O.I. //

XVII International Conference on Chemical Reactors "CHEMREACTOR-17", May 15-19, 2006, AtheneCrete, Greece, 2015. - PP. 694 - 697

77. Cardoso M.F., Optimization of reactive distillation processes with simulated annealing / Cardoso M.F., Salcedo R.L., Feyo de Azevedo S., Barbosa D. //Chemical Engineering Science, 2000, Volume 55. Issue 21. - PP. 5059 - 5067.

78. Лаптев, А.Г., Фарахов, Т.М., Дударовская, О.Г. Эффективность явлений переноса в каналах с хаотичными насадочными слоями: монография. - Спб.: Страта, 2016. - 214 с.

79. Гельперин Н.И., Пебалк В.Л., Кастанян А.Е. Структура потоков и эффективность колонных аппаратов химической промышленности. М.: Химия, 1977. - 264 с.

80. Комиссаров Ю.А., Гордеев Л.С., Вент Д.П. Процессы и аппараты химической технологии. Москва: Химия, 2011. - 1230 с.

81. Kunugita E., Otake T. Chem.End.Japan, 1966. V 4, №2. Р. 251 -255.

82. Лаптев А.Г., Математическое моделирование массоотдачи при перемешивании двухфазных сред / Лаптев А.Г., Елизаров В.И., Дьяконов С.Г. // Журнал прикладной химии. 1993. Т.6, №3. С.531 -536.

83. Лаптева Е.А., Математические модели и расчет тепломассообменных характеристик аппаратов / Лаптева Е.А., Фарахов Т.М. // Казань: Отечество, 2013. -183 с.

84. Лаптев А.Г., Модели турбулентной вязкости и перемешивания в каналах и насадочных проточных смесителях / Лаптев А.Г., Фарахов Т.М., Дударовская О.Г. // Журнал прикладной химии. 2013. Т.86, №7. С.1112-1131.

85. Рамм В.М. Абсорбция газов - М.: Химия, 1976. - 655 с.

86. Лаптева Е.А. Гидродинамика барботажных аппаратов / Лаптева Е.А., Лаптев А.Г. // Казань: Центр инновационных технологий, 2017. -190 с.

87. Дильман В.В., Особенности многокомпонентной диффузии / Дильман В.В., Каширская О.А., Лотхов В.А. // Теоретические основы химической технологии, 2010, т.44, №4. - С.396-400.

88. Poling, B.E. The Properties of Gases and Liquids. 5th ed./ B.E. Poling, J.M. Prausnitz, J.P. O'Connel - McGraw-Hill, 2001 - 803 p.

89. Рабинович Г. Г., Рябых П. М., Хохряков П. А. и др.; Под общей редакцией Судакова Е. Н. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник / Г.Г. Рабинович, П. М. Рябых. - М.: - Химия, 1979. - 568 с., ил.

90. Ахметов, С.А. Глубокая переработка нефти и газа./ С.А. Ахметов. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1996. - 405 с.

91. Самойлов Н.А. Специфика работы контактных устройств в концентрационной и отгонной частях ректификационных колонн / Н. А. Самойлов, С. К. Чуракова // Химия и химическая технология. - 2014. - вып. 31. - С. 66-69.

92. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа. Учебное пособие / С.А. Ахметов, Т.Б. Сериков, И.Р. Кузеев, М.И. Баязи-тов. СПб.: Недра, 2006. - 868 с.

93. Банных О. П. Оборудование для нефтехимических производств. Часть I: Учебное пособие / О. П. Банных; Университет ИТМО. - СПб, 2014. - 40 с.

94. Леонтьев, B.C. Современные насадочные колонны: особенности конструктивного оформления/ В. С. Леонтьев, С. И. Сидорова // Химическая промышленность. - 2005. вып. № 7. С. 347 - 356.

95. Марушкин, Б.К. Методы оценки эффективности (КПД) тарелок при ректификации многокомпонентных смесей /Б. К. Марушкин, Г. Г. Теляшев // Технология нефти и газа. - 1975. - вып.З. - С.35-87.

96. Пилюгин, В.В. Разработка и промышленная реализация энергосберегающей технологии частичного отбензинивания нефти в перекрестноточной наса-дочной колонне на установке ЭЛОУ-АВТ ОАО «Орскнефтеоргсинтез»/ В. В. Пилюгин, И. Д. Нестеров, С. К.Чуракова, К.Ф. Богатых // Башкирский химический журнал 2007.-т.14.-№ 5. - С.61-63.

97. Платонов, В.М. Разделение многокомпонентных смесей/ В. М. Платонов, Б. Г. Берго - М. : Химия, 1965. - 368 с.

98. Ратовский, Ю.Ю. Опыт эксплуатации насадочных колонн / Ю. Ю. Ратов-ский, Ю.Н.Лебедев // Химия и технология топлив и масел. - 2006. - №5. - С.48.

99. Рощин, Б.Е. Гидродинамика насадочного контактного устройства, с перекрестным током газа и жидкости/ Б. Е. Рощин, JI. 3. Шендеров,В. В. Дильман // Химическая промышленность. - 1982. - №7. - С. 418-421.

100. В.Б. Коган Теоретические основы типовых процессов химической технологии. - Л. Химия, 1977. - 592 с.

101. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии / Под редакцией В.Г. Анштейна. - М. : Логос, Высшая школа, 2001 г. - 312 с.

102. С.А. Багатуров «Основы теории и расчета перегонки и ректификации. Изд. 3-е, перераб. - М. : Химия, 1974. - 440с.

103. В.В. Кафарова Основы массопередачи. Изд.2-е, перераб. и доп. Учебное пособие для вузов. - М. : Высшая школа, 1972. - 496 с.

104. Голованчиков, А.Б. Моделирование процесса в насадочной ректификационной колонне с диффузионной структурой потока по жидкой фазе / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2019. - № 3. - C. 8-12.

105. Свинухов, А.Г. Массообмен в жидкой фазе в слоях рулонной сетчатой насадки /А. Г. Свинухов, М. В. Крылов // Химическая промышленность. - 1978. - №5.-373-375 с.

106. Островский Г.М., Моделирование сложных химических систем. / Г.М. Островский // М. : Химия, 1975. -311 с.

107. Петлюк Ф.Б.,. Многокомпонентная ректификация: теория и расчет. / Ф.Б. Петлюк, Л.А. Серафимов. // М. : Химия, 1983. -303 с.

108. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей / Пер. с англ. под ред. Б.И. Соколова. Л. : Химия, 1982. - 592 с.

109. Caulkin, R. An investigation of packed columns using a digital packing algorithm / R. Caulkin, M. Fairweather, X. Jia, N. Gopinathan, R.A. Williams // Computers and Chemical Engineering. 2006. - Vol. 30. - p. 1178.

110. Chen, G. Performence of High - Efficiency Packing / G. Chen, Kitterman L., ChiehT.//Chem. Eng. Proc. - 1983. -Vol. 11.-p. 49-51.

111. Скрынник Ю.Н. Интенсификация тепломассообменных процессов на противоточных тарельчатых контактных устройствах / Ю.Н.Скрынник,

0.С.Чехов, В.Л.Зеленцов // Теоретические основы химической технологии. -1991.- т.25.-№1.- С. 117-121

112. Хауш, У. Применение структурированной насадки при работе ректификационной колонны под высоким давлением / У. Хауш, П. К. Квотсон // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом - 1992. - № 9. - С. 97-98.

113. Ямпольская, М. X. Способы повышения эффективности работы установок первичной переработки нефти / М. X. Ямпольская, А. В. Малашкевич, В. Я. Киевский, Ф. Б. Петлюк // Нефтепереработка и нефтехимия. 2003. - № 6. - С. 27-34.

114. Леонтьев В. С. Инновации в области разработки высокоинтенсивных мас-сообменных устройств для модернизации ректификационных комплексов / В. С. Леонтьев // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело» - 2012. вып.

1. С 178-186.

115. Бабкин В. А. Увеличение энергоэффективности в процессе атмосферной перегонки нефти /В. А. Бабкин., Бурюкин Ф. А., Киселева А. С., Григорьев А. В., Косицына С. С.// Известия Томского политехнического университета. Химия и химические технологии. - 2014. - Т. 325, вып. 3. - С. 56-63.

116. Процессы и аппараты нефте- газопереработки и нефтехимии: учебник для вузов 3-е издание перераб. и доп./ А. И. Скобло [и др.]; - М. : ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. - 677 с.

117. Фролов В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологии» / В.Ф. Фролов - СПб. : ХИМИЗДАТ, 2003. - 608 с.

118. Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности: Учебное пособие для техникумов. - М. : Машиностроение, 1976. - 376 с.

119. Машины и аппараты химических производств: Учебник для вузов /А.С. Тимонин, Б.Г. Балдин и др. /Под общей редакцией А.С. Тимомнина. - Калуга: Изд. Ноосфера, 2014. - 856 с.

120. Поникаров И.И., Гайнуллин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки: Учебник. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М .: Альфа -М, 2006. - 608 с.

121. Расчет и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов. - Киев: Техника, 1970. - 208 с.

122. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2019611186 от 23 января 2019 г. Российская Федерация. Программа для расчета параметров структуры потока в колонне по профилю скорости / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Меренцов; ВолгГТУ. - 2019.

123. Голованчиков, А.Б. Расчет дисперсии воспроизводимости в отсутствии параллельных опытов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2016. №11(190). C. 1316.

124. Влияние продольной диффузии на уравнения рабочих линий в процессах ректификации бинарных смесей [Электронный ресурс] / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Меренцов, С.А. Анцыперов, К.В. Черикова // Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн : материалы V междунар. науч.-практ. конф. (г. Тамбов, 14-16 ноября 2018 г.) : в рамках проведения Фестиваля науки в Тамбовской области. В 3 т. Т. 1 / под общ. ред. М. Н. Краснянского ; ФГБОУ ВО «Тамбовский гос. технический ун-т». - Тамбов, 2018. - Вып. 5. - C. 300-306. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

125. Голованчиков, А.Б. Моделирование материального баланса с учетом продольной диффузии в ректификационной колонне / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // Известия ВолгГТУ. Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах. - Волгоград, 2018. - № 5 (215). - C. 18-21.

126. Голованчиков, А.Б. Моделирование материального баланса в ректификационной колонне с учетом продольной диффузии / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // ХХ11 Всероссийская конференция молодых ученых-химиков (с междунар. участием) (г. Нижний Новгород, 23-25 апреля 2019 г.) : тез. докл. /

Национальный исследовательский Нижегородский гос. ун-т им. Н. И. Лобачевского. - Нижний Новгород, 2019. - C. 523.

127. Анализ математических моделей рабочих линий для газовой и жидкой фаз с учетом одновременной продольной диффузии в насадочном абсорбере и ректификационной колонне / А.Б. Голованчиков, О.А. Залипаева, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Н.А. Меренцов // Виртуальное моделирование, прототи-пирование и промышленный дизайн : материалы VI междунар. науч.-практ. конф. (г. Тамбов, 16-18 октября 2019 г.). В 2 т. Т. 1 / под общ. ред. М. Н. Крас-нянского ; ФГБОУ ВО «Тамбовский гос. технический ун-т». - Тамбов, 2019. -Вып. 6. - C. 173-178. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

128. Голованчиков, А.Б. Моделирование процесса ректификации в насадоч-ной колонне с диффузионной структурой потока по жидкой фазе / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // Известия ВолгГТУ. Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах. -Волгоград, 2015. - № 14 (178). - C. 12-16.

129. Голованчиков, А.Б. Алгоритм расчета насадочной ректификационной колонны с учетом продольного перемешивания по жидкой фазе / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, В.Н. Карев // Известия ВолгГТУ. Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах. - Волгоград, 2016. - № 3 (182). - C. 14-17.

130. Голованчиков, А.Б. Моделирование процесса ректификации в исчерпывающей части насадочной колонны с диффузионной структурой потока по жидкой фазе / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Дулькина // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. - 2016. - № 2 (14). - C. 19-24.

131. Голованчиков, А.Б. Расчет насадочной ректификационной колонны с учетом продольного перемешивания по жидкой фазе / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, В.Н. Карев // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. - 2017. - № 1 (18). - C. 35-41.

132. Плановский А.Н., Николаев П.И. аппараты химической и нефтехимической технологии. Учебник для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Химия, 1987. - 464с.

133. Голованчиков, А.Б. Алгоритм расчета насадочной ректификационной колонны с учетом продольного перемешивания по жидкой фазе / А.Б. Голован-чиков, Н.А. Прохоренко, В.Н. Карев // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2016. №3(182). C. 14-17.

134. Паспорт к ректификационной колонне WEIN PRO5, 2019 г.

135. Сокол Б. А. Насадки массообменных колонн. Москва, 2009. - 298с.

136. Уэйлес, С. Фазовые равновесия в химической технологии: в 2 т. / Пер. с англ. А. В. Беспалова, А. П. Жукова, В. В. Паукова; под ред. В. С. Бескова. - М. : Мир, 1989. - 569с.

137. Blanco, B. Phase equilibria of binary systems formed by hydrocarbons from petroleum fractions and the solvents N-methylpyrrolidone and N,N-dimethylformamide. 1. Isobaric vapor-liquid equilibria / B. Blanco, S. Beltran, J. L. Cabezas // J. Chem. Eng. Data. - 1997. - Vol. 42. -P. 938.

138. Иванов, И. В. Исследование фазового равновесия в системе бензол - гептан - N-метилпирролидон / И. В. Иванов, В. А. Лотхов, Ю. А. Глебова, Т. В. Челюскина, Н. Н. Кулов // Теоретические основы химической технологии. -2014. - Т. 48 - № 4. - С. 363.

139. Крель, Э. Руководство по лабораторной ректификации / Э. Крель; пер. с нем. В. Р. Ручинского, О. С. Соловьевой под ред. В. М. Олевского. - М. : Издательство иностранной литературы, 1960. - 631 с.

140. Касаткин. А. Г. Расчет тарельчатых ректификационных и абсорбционных аппаратов / А. Г. Касаткин, А. Н. Плановский, О. С. Чехов. - М. : Государственное издательство стандартов, 1961. - 81 с.

141. Handbook of petroleum refining processes / edited by R. A. Meyers. - 3-th edition. - McGraw-Hill, 2004.

142. Гельперин, Н. И. Основные процессы и аппараты химической технологии: в 2 т. / Н. И. Гельперин. - М.: Химия, 1981. - 812 с

143. Kirk - Othmer Encyclopedia of chemical technology: in 27 vol. / Kirk - Oth-mer. 4-th edition; editing by Watcher. - John Wiley & Sons Inc., 1998. - vol. 8.

144. Mokrushin, V. Ionic liquids for chloromethane/isobutane distillative separation: Express screening / V. Mokrushin, L. Mokrushina, W. Art, D. Assenbaum, P. Wasserscheid, M. Petri, W. Wewers // Chem. Eng. Technol. - 2010. - Vol. 33. - № 6.

- P. 993.

145. Bruggemann, S. Shortcut methods for nonideal multicomponent distillation: 3. Extractive distillation columns / S. Bruggemann, W. Marquardt // AIChE Journal.

- 2004. - Vol. 50. - № 6. - 1129.

146. Мирошниченко, А. А. Равновесие жидкость - пар в системах, включающих парафины, нафтены, олефины, бензол, N-метилпирролидон и воду / А. А. Мирошниченко // Журнал прикладной химии. - 1983. - № 2. - С. 274.

147. Qunsheng Li. Effect of ionic liquids on the isobaric vapor - liquid equilibrium behavior of methanol - methyl ethyl ketone / Qunsheng Li, Xueting Sun, Ling Cao, Baohua Wang, Zhaowen Chen, Yuxin Zhang // J. Chem. Eng. Data. - 2013. - Vol. 58. - P. 1133.

148. Iliuta, M. C. Salt effect on the isobaric vapor - liquid equilibrium of the methyl acetate + methanol system / M. C. Iliuta, F. C. Thyrion, O. M. Landauer // J. Chem. Eng. Data. - 1996. - Vol. 41. - P. 713.

149. Wenxiu Li. Phase equilibrium study of binary and ternary mixtures of ionic liquids + acetone + methanol / Wenxiu Li, Dezhang Sun, Tao Zhang, Yanhong Huang, Lin Zhang, Zhigang Zhang // J. Chem. Eng. Data. - 2014. - Vol. 59. - P. 3975.

150. Marrufo, B. Solvent effects on vapor - liquid equilibria of the binary system 1-hexene - n-hexane / B. Marrufo, B. Rigby, J. Pla-Franco, S. Loras // J. Chem. Eng. Data. - 2012. - Vol. 57. - P. 3721.

151. Knapp, J. P. Thermal integration of homogeneous azeotropic distillation sequences / J. P. Knapp, M. F. Doherty // AIChE Journal. - 1990. - Vol. 36. - № 7. -P. 969.

152. Hernandez, S. Analysis of energy-efficient complex distillation options to purify bioethanol / S. Hernandez // Chem. Eng. Technol. - 2008. - Vol. 31. - № 4. - P. 597.

153. П. м. 198655 Российская Федерация, МПК B01J19/30 Насадка для тепло-и массообменных процессов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, О.А. Зали-паева, Н.В. Шибитова, Д.О. Смольская; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020

154. П. м. 180153 Российская Федерация, МПК B01D3/30, B01D3/18, B01D3/20 Тепломассообменная тарелка с барботажным контактным устройством / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, О.А. Залипаева, В.Н. Павленко; ВолгГТУ. -2018

155. П. м. 200099 Российская Федерация, МПК B01D3/10, B01D3/20 Колпач-ковая тарелка / Н.А. Прохоренко, А.Б. Голованчиков, Н.В. Шибитова, Р.С. Ко-чарян; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020

156. П. м. 200779 Российская Федерация, МПК B01D3/20, B01D3/30 Распределительная тарелка для тепломассообменных аппаратов / Н.А. Прохоренко, А.Б. Голованчиков, О.А. Залипаева, Н.В. Шибитова, Д.О. Смольская; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

157. П. м. 199354 Российская Федерация, МПК B01D3/20 Тарелка с круглыми капсульными колпачками / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Ю.В. Еланский, Р.С. Кочарян; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

158. П. м. 189422 Российская Федерация, МПК B01J19/30 Насадка для тепло-и массообменных процессов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Ме-ренцов, С.А. Фоменков, Д.А. Лепехина; ВолгГТУ. - 2019

159. П. м. 196324 Российская Федерация, МПК B01D53/14 Насадка для массо-обменного аппарата / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Меренцов, К.В. Черикова, Н.А. Миропольский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020

160. П. м. 196300 Российская Федерация, МПК F28B1/06, F28D7/08, F28F21/08 Дефлегматор / Д.А. Анохин, А.Б. Голованчиков, В.А. Балашов, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Т.С. Кинжибаева; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020

161. П. м. 196444 Российская Федерация, МПК В01Л9/30 Насадка для тепло-и массообменных процессов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, К.В. Чери-кова, Н.В. Шибитова, О.А. Залипаева, Р.С. Кочарян; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. -2020.

162. П. м. 196323 Российская Федерация, МПК В01Л9/32 Насадка для массо-обменного аппарата / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, О.А. Залипаева, В.В. Чуватова; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

163. П. м. 201929 Российская Федерация, МПК В01Л9/30 Насадка для тепло-и массообменных процессов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, О.А. Залипаева, Н.В. Шибитова, Д.О. Смольская; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

164. П. м. 186315 Российская Федерация, МПК В01Л9/32, В0Ш45/00 Насадка для массообменного аппарата / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Н.С. Шибитов, В.И. Чурикова, А.С. Икрянников; ВолгГТУ. - 2019.

165. П. м. 181419 Российская Федерация, МПК В0Ш53/14 Абсорбер / А.Б. Го-ло-ванчиков, Н.А. Прохоренко, Е.А. Икрянников, Д.А. Лепехина, Р.Д. Ребров; ВолгГТУ. - 2018

166. П. м. 196326 Российская Федерация, МПК В0Ш 3/30 Массообменный аппарат / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, О.А. Залипаева, Ю.В. Еланский, А.А. Шурак, Н.А. Уиропольский ; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

167. П. м. 205588 Российская Федерация, МПК В0Ш 3/30 Массообменный аппарат / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Д.А. Анохин, М.В. Ефимов, А.А. Серветник ; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

168. П. м. 204951 Российская Федерация, МПК В0Ш3/22, В01Л9/32 Массо-обменная колонна / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, С.А. Фоменков, Д.М. Коробкин, А.А. Серветник, М.Ж.У Жамолиддинов; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. -2021.

169. П. м. 203643 Российская Федерация, МПК В0Ш3/20 Колпачковая тарелка / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Ю.В. Еланский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

170. П. м. 208973 Российская Федерация, МПК В0Ш9/18 Насадка для массо-обменного аппарата / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Д.А. Анохин, М.В. Ефимов, А.А. Серветник; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2022.

171. П. м. 201962 Российская Федерация, МПК В0Ш3/18 Колонна для контактирования газа с жидкостью / Н.А. Прохоренко, А.Б. Голованчиков, Н.В. Ши-битова, Р.С. Кочарян; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

172. П. м. 201961 Российская Федерация, МПК В0Ю3/30, В0Ю3/16 Тепло-массообменная тарелка с барботажным контактным устройством / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Д.О. Смольская; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

173. П. м. 198302 Российская Федерация, МПК В0Ш3/20 Колпачковая тарелка / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, А.А. Шурак, Н.А. Миропольский, Ю.В. Еланский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ РАЗРАБОТОК И ИСЛЕДОВАНИЙ

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Голованчиков, А.Б. Моделирование процесса в насадочной ректификационной колонне с диффузионной структурой потока по жидкой фазе / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2019. - № 3. - C. 8-12.

2. Голованчиков, А.Б. Моделирование структуры потоков в насадочной ректификационной колонне по профилю скорости паровой фазы / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // Технологии нефти и газа. - 2021. - 4 (135). - C. 4649.

3. Голованчиков, А.Б. Определение параметров структуры потоков пара и кипящего раствора в ректификационной колонне / А.Б. Голованчиков, Н.А. Ме-ренцов, Н.А. Прохоренко // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2022. - Т. 28, № 1. - C. 85-93.

Публикации в других изданиях

1. Голованчиков, А.Б. The Effect of Longitudinal Diffusion on the Operation Parameters of the Packed Distillation Column in Emulsification Mode / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, О. А. Залипаева // Proceedings of the 7th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2021) (Sochi, Russia, 17-21 May, 2021). Vol. I / ed. by A. A. Radionov, V. R. Gasiyarov ; South Ural State University (national research university), Moscow Polytechnic University, Platov South-Russian State Polytechnic University, Volgograd State Technical University. - Cham (Switzerland) : Springer Nature Switzerland AG, 2022.

2. Голованчиков, А.Б. Modeling the Structure of the Flow with the Unsteady Movement of Water in the Pipe / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохорен-ко, О. А. Залипаева // Proceedings of the 6th International Conference on In-dustrial Engineering

(ICIE 2020) (Sochi, Russia, 18-22 May, 2020). Vol. I / ed. by A. A. Radionov, V. R. Gasiyarov ; South Ural State University (national research university), Moscow Polytechnic University, Platov South-Russian State Polytechnic University, Volgograd State Technical University. - Cham (Switzerland) : Springer Nature Switzerland AG, 2021. - P. 464-473

3. Голованчиков, А.Б. Simulation of Rectification Process Taking into Account Longitudinal Diffusion on Equations of Working Lines / А.Б. Голованчиков, В.Н. Карев, Н.А. Прохоренко // Proceedings of the 5th Interna-tional Conference on Industrial Engineering (ICIE 2019) (Sochi, Russian Fed-eration, March 25-29, 2019). Vol. I / ed. by A. A. Radionov [et al.]; South Ural State University (National Research University), Moscow Polytechnic Univer-sity, Platov South-Russian State Polytechnic University, Volgograd State Technical University. - Cham (Switzerland) : Springer Nature Switzerland AG, [2020]. - P. 441-449.

4. Equations of working lines in packed columns with regard to longitudinal diffusion / А.Б. Голованчиков, О.А. Залипаева, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Н.А. Меренцов // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - Vol. 1553 : VI Int. Scientific and Practical Conf. «Virtual Simulation, Prototyping and Industrial Design 2019 (VSPID-2019)» (Tambov, Russia, 16-18 October, 2019). - 7 p.

5. Simulation of the process of rectification with the account of longitudinal diffusion [Электронный ресурс] / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.В. Ши-битова, М.Д. Романенко, О.А. Залипаева // Journal of Physics: Conference Series. -2019. - Vol. 1278 : [V International Scientific and Practical Conference «Virtual Simulation, Prototyping and Industrial Design 2018» - VSPID 2018 (Tambov, Russian Federation, 14-16 November, 2018) / Tambov State Technical University]. - C. 1-8.

6. Голованчиков, А.Б. Моделирование материального баланса с учетом продольной диффузии в ректификационной колонне / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // Известия ВолгГТУ. Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах. - Волгоград, 2018. - № 5 (215). - C. 18-21.

7. Голованчиков, А.Б. Моделирование процесса ректификации с учетом продольной диффузии на уравнения рабочих линий / А.Б. Голованчиков, В.Н. Карев, Н.А. Прохоренко // Машиностроение : сетевой электронный научный журнал. - 2019. - Т. 7, № 2. - С. 41-46.

8. Голованчиков, А.Б. Математические модели рабочих линий с учётом продольной диффузии в ректификационной колонне / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, К.В. Черикова // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2020. - № 3. - С. 44-47.

9. Голованчиков, А.Б. Анализ корреляционной табличной зависимости по равновесию бинарной смеси методами наименьших квадратов и наименьших относительных квадратов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Ш.М. Масука // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. - 2020. - № 1 (30). - С. 51-53.

10. Голованчиков, А.Б. Разработка конструкции тепломассообменной тарелки с барботажным контактным устройством / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, К.В. Черикова // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2021. - № 1. - С. 38-41.

11. Голованчиков, А.Б. Математическое моделирование колпачковой тарелки в процессах ректификации / А.Б. Голованчиков, К.В. Черикова, Н.А. Прохоренко // Моделирование, оптимизация и информационные технологии : сетевое издание. - 2021. - Т. 9, № 2. - 9 с.

12. Голованчиков, А.Б. Разработка и численное моделирование конструкции колонны для контактирования газа с жидкостью / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, С.А. Фоменков // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. - 2020. - № 8(4). - С. 11 с.

Монографии

1. Голованчиков, А.Б. Моделирование ректификационных и экстракционных процессов с учетом структуры потоков: монография / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, К.В. Черикова; ВолгГТУ. - Волгоград, 2018. - 147 с.

2. Голованчиков, А.Б. Моделирование структуры потока в насадочных и тарельчатых ректификационных колоннах: монография / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Меренцов; ВолгГТУ. - Волгоград, 2020. - 168 с.

Свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ

1. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2020616533 от 18 июня 2020 г. Российская Федерация. Программа для расчета тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия / А.Б. Голованчиков, Н.В. Шибитова, Н.С. Шибитов, Н.А. Прохоренко, М.В. Окольничева; ВолгГТУ. - 2020.

2. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2019611186 от 23 января 2019 г. Российская Федерация. Программа для расчета параметров структуры потока в колонне по профилю скорости / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Меренцов; ВолгГТУ. - 2019.

3. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2019617902 от 24 июня 2019 г. Российская Федерация. Программа для расчета технико-экономических параметров тарельчатой и насадочной ректификационной колонны с учетом энерго- и ресурсосбережения / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Меренцов, М.Е. Кисиль; ВолгГТУ. - 2019.

4. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2018661568 от 10 сентября 2018 г. Российская Федерация. Программа для расчета насадочной ректификационной колонны с учетом продольного перемешивания / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, М.В. Топилин; ВолгГТУ. - 2018.

Патенты на полезные модели

1. П. м. 201962 Российская Федерация, МПК В0Ш3/18 Колонна для контактирования газа с жидкостью / Н.А. Прохоренко, А.Б. Голованчиков, Н.В. Ши-битова, Р.С. Кочарян; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

2. П. м. 201929 Российская Федерация, МПК В01Л9/30 Насадка для тепло-и массообменных процессов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, О.А. Зали-паева, Н.В. Шибитова, Д.О. Смольская; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

3. П. м. 201961 Российская Федерация, МПК В0Ю3/30, В0Ю3/16 Тепло-массообменная тарелка с барботажным контактным устройством / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Д.О. Смольская; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

4. П. м. 196300 Российская Федерация, МПК Б28Б1/06, Б28В7/08, Е28Б21/08 Дефлегматор / Д.А. Анохин, А.Б. Голованчиков, В.А. Балашов, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Т.С. Кинжибаева; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

5. П. м. 198302 Российская Федерация, МПК В0Ш3/20 Колпачковая тарелка / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, А.А. Шурак, Н.А. Миропольский, Ю.В. Еланский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

6. П. м. 200099 Российская Федерация, МПК В0Ш3/10, В0Ш3/20 Колпачковая тарелка / Н.А. Прохоренко, А.Б. Голованчиков, Н.В. Шибитова, Р.С. Кочарян; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

7. П. м. 196324 Российская Федерация, МПК В0Ш53/14 Насадка для массо-обменного аппарата / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Меренцов, К.В. Черикова, Н.А. Миропольский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

8. П. м. 195485 Российская Федерация, МПК В01Л9/32 Насадка для массообменных процессов / О.А. Залипаева, А.Б. Голованчиков, П.П. Залипаев, Н.А. Прохоренко, Бае Рожер Пьер Месмер Коссону, А.О. Бодров; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

9. П. м. 196444 Российская Федерация, МПК В01Л9/30 Насадка для тепло-и массообменных процессов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, К.В. Чери-

кова, Н.В. Шибитова, О.А. Залипаева, Р.С. Кочарян; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. -2020.

10. П. м. 198655 Российская Федерация, МПК В0Ш9/30 Насадка для тепло-и массообменных процессов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, О.А. Залипаева, Н.В. Шибитова, Д.О. Смольская; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

11. П. м. 200779 Российская Федерация, МПК В0Ю3/20, В0Ю3/30 Распределительная тарелка для тепломассообменных аппаратов / Н.А. Прохоренко, А.Б. Голованчиков, О.А. Залипаева, Н.В. Шибитова, Д.О. Смольская; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

12. П. м. 199354 Российская Федерация, МПК В0Ш3/20 Тарелка с круглыми капсульными колпачками / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Ю.В. Еланский, Р.С. Кочарян; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

13. П. м. 186315 Российская Федерация, МПК В0Ш9/32, В0Ш45/00 Насадка для массообменного аппарата / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Н.С. Шибитов, В.И. Чурикова, А.С. Икрянников; ВолгГТУ. - 2019.

14. П. м. 189422 Российская Федерация, МПК В0Ш9/30 Насадка для тепло-и массообменных процессов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Ме-ренцов, С.А. Фоменков, Д.А. Лепехина; ВолгГТУ. - 2019.

15. П. м. 192976 Российская Федерация, МПК В0Ш3/20, В0Ш3/32 Тепло-массообменная тарелка / А.Б. Голованчиков, О.А. Залипаева, П.П. Залипаев, И.В. Гермашев, Н.А. Прохоренко, П.В. Тишина; ВолгГТУ. - 2019.

Апробация работы на научных конференциях

1. Экспериментальные исследования структуры потоков по профилю скорости в насадочной ректификационной колонне / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // 58-я внутривузовская научная конференция профессорско-преподавательского состава ВолгГТУ (г. Волгоград, 4 февраля 2021 г.).

2. Анализ математических моделей рабочих линий для газовой и жидкой фаз с учетом одновременной продольной диффузии в насадочном абсорбере и

ректификационной колонне / А.Б. Голованчиков, О.А. Залипаева, Н.А. Прохоренко, Н.В. Шибитова, Н.А. Меренцов // Виртуальное моделирование, прототи-пирование и промышленный дизайн : материалы VI междунар. науч.-практ. конф. (г. Тамбов, 16-18 октября 2019 г.). В 2 т. Т. 1 / под общ. ред. М. Н. Крас-нянского ; ФГБОУ ВО «Тамбовский гос. технический ун-т». - Тамбов, 2019. -Вып. 6. - C. 173-178. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

3. Моделирование структуры потока в трубопроводе по профилю скорости / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, К.В. Черикова, Н.А. Меренцов // Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн : материалы VI междунар. науч.-практ. конф. (г. Тамбов, 16-18 октября 2019 г.). В 2 т. Т. 1 / под общ. ред. М. Н. Краснянского ; ФГБОУ ВО «Тамбовский гос. технический ун-т». - Тамбов, 2019. - Вып. 6. - C. 137-142. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

4. Насадка для тепло- и массообменных аппаратов / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, Н.А. Миропольский, А.О. Бодров // Булатовские чтения : материалы IV междунар. науч.-практ. конф. (31 марта 2020 г.) : [посвящается памяти акад. Анатолия Ивановича Булатова] : сб. ст. В 7 т. Т. 5. Химическая технология и экология в нефтяной и газовой промышленности / гл. ред.: О. В. Савенок ; ПАО «ЛУКОЙЛ». - Краснодар, 2020. - C. 58-59.

5. Голованчиков, А.Б. Разработка конструкции насадки для увеличения производительности и скорости тепло- и массопередачи в процессе ректификации / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, К.В. Черикова // Российская наука в современном мире : сб. ст. XXXIII междунар. науч.-практ. конф. (30 ноября 2020 г.) / Научно-издательский центр «Актуальность.РФ». - Москва, 2020. - Ч. I. - C. 67-68.

6. Голованчиков, А.Б. Тепломассообменная тарелка с барботажным контактным устройством [Электронный ресурс] / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, В.В. Чуватова // Вестник научных конференций. - 2019. - № 1-2 (41) : по материалам междунар. науч. -практ. конф. «Перспективы развития науки и образования» (31 января 2019 г.). - C. 51-52.

7. Голованчиков, А.Б. Моделирование материального баланса в ректификационной колонне с учетом продольной диффузии / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко // XXII Всероссийская конференция молодых ученых-химиков (с междунар. участием) (г. Нижний Новгород, 23-25 апреля 2019 г.) : тез. докл. / Национальный исследовательский Нижегородский гос. ун-т им. Н. И. Лобачевского. - Нижний Новгород, 2019. - С. 523.

8. Голованчиков, А.Б. Вывод дифференциальных и интегральных граничных условий на входе в ректификационную колонну / А.Б. Голованчиков, Н.А. Прохоренко, К.В. Черикова // EurasiaScience : сб. ст. XXV междунар. науч.-практ. конф. (г. Москва, 15 ноября 2019 г.) / Научно-издательский центр «Акту-альность.РФ». - Москва, 2019. - Ч. 1. - С. 78-79.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты экспериментальных исследований

Полученные показания дифференциального манометра в зависимости от радиуса в полой царге диаметром 38 мм по жидкой фазе

при к = 163 мм

№ точки замера - т ЧО 00 о - т ЧО 00 о

г -103, м о ЧО 00 о га ЧО 00 о 2 2 2 ЧО 2 00 2 о 3 3 3 ЧО 3 00 3

Г,-103, м - т - т ^ т и т т т т т -

к, мм. вод. ст. 1 замер о сТ - га га сч" 00 с^ ю Ю оа га 00, - О* о

2 замер о сТ - 00^ 0^8 га га оа" 00 с^ 00 с^ ю оа га 00, 00, - о" о

3 замер о сТ - 00 га га сч" С<Г 00 00 ю оа га 00 - о" о

Арск,П а о 4,905 9,81 16,67 17,65 19,62 21,58 23,54 25,50 27,46 27,46 25,50 23,54 21,58 19,62 17,65 16,67 9,8 1 4,905 о

О , м/с о 0,101 0,143 0,186 0,192 0,202 0,212 0,221 0,23 0,239 0,239 0,23 0,221 0,212 0,202 0,192 0,186 0,143 0,101 о

О,, м/с 0,051 0,122 0,165 0,189 0,197 0,207 0,217 0,226 0,235 0,239 0,235 0,226 0,217 0,207 0,197 0,189 0,165 0,122 0,051 -

Оср , м/с 0,1817

2 а 0,0639

Рег 35

23405

Полученные показания дифференциального манометра в зависимости от радиуса в полой царге диаметром 38 мм по жидкой фазе

при к = 233 мм

№ точки замера - га т ЧО 00 о - га т ЧО 00 о га

г -103, м о га ЧО 00 о га ЧО 00 о га га га га ЧО га 00 га о т га т т ЧО т 00 т

г,-10 м 3 - т ^ - т ^ са т га га га ^ га т т т т т -

р е I з о сТ 00 га оаТ га оаТ оа" оа" 00 оа" 00 оа" оа" оа" оа оаТ га са" 00 о" О

к, мм.

вод. ст. р е я га га 00 00 оа га

сЗ з О га га га га га га га оа оа га ^ ^ О

га

р е я 00 га га 00 00 оа га 00

сЗ з О ^ га га оа га га га га га оа га ^ О

т

Арск,П а 0 00 ю 8 8 4 2 6 6 2 4 8 8 ю 00 0 0

4, 21 21 2 4Г 2 2 82 2 оо 2 21 21 аТ 4,

О , м/с о О 3 2 2 га 2 га га га 6 га га 3 га 3 га 6 га га га га 2 оа 2 га 2 3 О О

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

о8, м/с о 2 га 3 00 2 0 га 2 га га 4 2 га 2 3 га 3 га 2 3 га 4 2 га га 2 оа 2 0 га 3 00 2 оа 0 о -

о 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

Оср , м/с 0,1811

0,0646

Ре1 34

23328

Полученные показания дифференциального манометра в зависимости от расстояния в полой царге диаметром 38 мм по паровой фазе

при к = 50 мм

№ точки замера - га т ЧО 00 о - га т V) ЧО 00 о га

г -103, м о га ЧО 00 о га ЧО 00 О га га га га ЧО га 00 га о т га т т ЧО т 00 т

г,-10 3 т ^ - т ^ са т га га га ^ га т т т т т

м

р е га га го го го го го га оа га га

Й з О О О О О О о О о О О о О о О О О О

к, мм. р е Е

^н га га га го ГО га га оа га

вод. сЗ з О О О О О О о о о О о о О О о О О О

ст. га

р е я га га га га ГО ГО га га оа га га

сЗ з О О О О о О о о О О о о О О о О О О

т

Арск,П а О 7 8 6 га 5 8 81 2 6 с^ 2 6 4 5 го 4 5 го 5 3 5 4 5 4 5 ГО 2 6 2 6 с^ 81 81 5 8 О

0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 0, 0, 0,

О , м/с о 8 2 71 3 3 6 2 00 2 8 2 8 8 2 00 8 2 00 4 4 2 ю 4 4 8 2 00 8 2 00 2 8 2 8 6 2 00 6 2 00 3 3 О

1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1,

О,, м/с 9 4 2 0 ю 9 2 4 0 га 2 8 5 0 8 2 00 6 8 00 3 5 О 3 5 О 6 8 00 8 2 00 5 0 2 8 4 0 га 6 2 00 9 2 6 00 _

О 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 0,

Оср , м/с 2,2904

0,0501

Ре1 44

„ 4346

Полученные показания дифференциального манометра в зависимости от расстояния в полой царге диаметром 38 мм по паровой фазе

при h = 163 мм

№ точки замера - (N m 1П ЧО 00 as о - (N m in ЧО 00 as о <N

r -103, м о (N ЧО 00 о <N ЧО 00 о (N (N (N <N ЧО <N 00 <N о m <N m m m 00 m

r-10 3 m in as - m in as (N m <N in <N <N as <N m m m in m m

м

р е I з (N oa (N га га ra

О СЗ сз сз сз сз сз сз СЗ сз сз C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3

h, мм.

вод.

ст. р е я 1 1 1 1 1 (N oa oa га га га ra 1 1 1 1 1 1

з О сз сз сз сз СЗ сз сз сз сз сз C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3

<N

р е Я oa га га га ra

c3 з О сз сз сз сз сз сз сз сз сз сз C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3

m

Арск,П а О 91 0, 7 8 ю 0, 7 8 ю 0, 7 8 ю 0, 5 8 t^ 0, 81 ON 0, 7 4 6 00 2 6 2 6 4 6 00 7 81 ON 0, 5 8 t^ 0, 6 2 t^ 0, 7 8 0, 4 0, 91 0, О

О , м/с о 91 (N 8 2 8 2 8 2 3 3 ю 6 2 00 9 0 m 7 2 8 2 8 7 9 0 m 6 2 00 3 3 ю 71 8 2 4 5 m 91 oa О

1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1,

os, м/с 9 0 8 2 8 2 8 9 2 t^ 8 6 сз 3 9 4 2 8 9 4 3 8 6 C3 9 2 t^ 2 0 ю 9 4 41 3 2 m 5 4 ю _

СЗ 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 0,

Оср , м/с 1,749

0,0562

Pei 39

Re „ 3319

Полученные показания дифференциального манометра в зависимости от расстояния в насадочной колонне диаметром 38 мм по паровой фазе

при к = 50 мм

№ точки замера - га т ЧО 00 о - га т V) ЧО 00 о га

г -103, м о га ЧО 00 О га ЧО 00 о га га га га ЧО га 00 га о т га т т ЧО т 00 т

г,-103, м - т - т ^ са т га га га ^ га т т т 1/4 т т -

к, мм. вод. ст. р е Е а з о о" о" о" о" о" о" о" га о" га о" га о" га о" о" о" о" о" о" о" о" О

р е I з га о о" о" о" о" о" о" га о" га о" га о" га о" га о" га о" о" о" о" о" о" о" О

р е I з т о о" о" о" о" о" о" га о" га о" га о" га о" га о" га о" о" о" о" о" о" о" О

Арск,П а о 91 0, 6 3 0, 7 8 ю 8 о" 3 8 00 о" 81 0" 4 6 ^ га 6 га 6 га 6 га 6 4 6 81 0" 3 8 00 0" 8 0" 6 3 0" 4 1/4 0" 91 0" о

О , м/с о 91 <4 81 8 га 3 3 га 3 6 га 00 7 оа" га 8 оа" га 8 оа" га 8 оа" га 8 оа" 7 оа" 6 га 00 га 3 3 3 81 1/4 4 1/4 91 о

О, , м/с о" 6 3 4 8 3 8 9 7 оа" 9 оа" га 8 оа" га 8 оа" га 8 оа" 9 оа" оа" 9 7 3 8 ю 7 0 8 6 3 га 1/4 0" -

Оср , м/с 1,8014

0,0603

Ре1 37

„ 3419

Полученные показания дифференциального манометра в зависимости от расстояния в насадочной колонне диаметром 38 мм по паровой фазе

при к = 163 мм

№ точки замера - «Ч т ЧО 00 о - «Ч т V) ЧО 00 о «Ч

г -103, м о «Ч ЧО 00 о «Ч ЧО 00 о «Ч «Ч «Ч «Ч ЧО «Ч 00 «Ч о т {Ч т т ЧО т 00 т

г,-10 3 т - т ^ «Ч т «Ч «Ч «Ч «Ч т т т т т

м

р е га га га га

£ а з СЗ сз сз сз сз СЗ сз сз сз сз сз сз сз сз СЗ СЗ СЗ СЗ

к, мм. вод. ст. р е Е й з «Ч О сТ сТ сТ сТ сТ сТ га сТ га сТ га сТ га сТ га сТ га сТ сТ сТ сТ сТ сТ сТ О

р е Е й з о сТ сТ сТ сТ сТ сТ га сТ га сТ га сТ га сТ га сТ га сТ сТ 9 сз 0Т 8 СЗ 0Т 7 СЗ 0Т СЗ 0Т сз 0Т О

т

Арск,П а 0

о 4 7 8 ю 7 8 ю 8 3 8 00 81 4 6 00 га 6 с^ га 6 с^ га 6 с^ га 6 с^ 4 6 00 81 3 8 00 8 7 8 4 91

0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 1 1 1 1 1 0Т 0Т 0Т 0Т 0Т 0Т

О , м/с 0

о 4 го 8 га 8 га 3 3 ю га 3 6 га 00 7 га 8 га 8 га 8 га 8 7 6 га 00 га 3 3 3 8 га 4 го 91 оа

1 1 1 1 1 1 га га га га га га 1 1 1 1 1 1

ОО, м/с

Ю 41 8 га 8 3 8 ю 9 7 9 4 га 8 га 8 га 8 9 4 9 7 3 8 ю 8 41 3 га го 4 ю -

СЗ 1 1 1 1 га га га га га га га 1 1 1 1 0Т

Оср , м/с 1,7964

0,0613

Рв1 36

„ 3408

Полученные показания дифференциального манометра в зависимости от расстояния в насадочной колонне диаметром 38 мм по жидкой фазе

при к = 163 мм

№ точки замера - т 1/4 ЧО 00 о - т 1/4 ЧО 00 о

г -103, м о ЧО 00 о ЧО 00 о 2 2 2 ЧО 2 00 2 о 3 3 3 ЧО 3 00 3

г,-103, м - т 1/4 - т 1/4 г-) т 1/4 и т т т 1/4 т т -

к, мм. вод. ст. 1 замер о е'о 1/4 сТ - - - - - - е'о о

2 замер о ГО сТ 1/4 о4 - - (Ч* 1/4 1/4 1/4 - - г<4 о4 о

3 замер о е'о 1/4 о4 - - С<Г 1/4^ 1/4^ 1/4^ - - е'о о

Арск,П а о 2,943 4,905 9,81 9,81 14,715 19,62 21,582 23,544 23,544 23,544 23,544 21,582 14,715 14,715 14,715 9,81 9,81 2,943 о

О , м/с о 0,078 0,101 0,143 0,143 0,175 0,202 0,212 0,221 0,221 0,221 0,221 0,212 0,175 0,175 0,175 0,143 0,143 0,078 о

О, , м/с 0,039 0,09 0,122 0,143 0,159 0,188 0,207 0,217 0,221 0,221 0,221 0,217 0,193 0,175 0,175 0,159 0,143 ш'о 0,039 -

Оср , м/с 0,1622

0,098

Рег 24

20893

Полученные показания дифференциального манометра в зависимости от расстояния в насадочной колонне диаметром 38 мм по жидкой фазе

при И = 50 мм

№ точки замера - «Ч т ЧО 00 о т ЧО 00 о

г -103, м о «Ч ЧО 00 о «Ч ЧО 00 о 2 2 2 ЧО 2 00 2 о 3 3 3 ЧО 3 00 3

г,-103, м - т - т т г^ т т т т т -

И, мм. вод. ст. 1 замер о е'о сТ - - га га га С<Г га га га е'о о

2 замер о ГО о" - - - га га га с^ оа" га с^ га га - ГО о

3 замер о е'о о" - - га га га га га га е'о о

Арск,П а о 2,943 4,905 9,81 9,81 14,715 19,62 19,62 21,582 23,544 23,544 21,582 19,62 19,62 14,715 14,715 4,905 4,905 2,943 о

О , м/с о 2,943 4,905 9,81 9,81 14,715 19,62 19,62 21,582 23,544 23,544 21,582 19,62 19,62 14,715 14,715 4,905 4,905 2,943 о

О, , м/с 0,039 0,09 0,122 0,143 0,159 0,188 0,202 0,207 0,217 0,221 0,217 0,207 0,202 0,188 0,175 0,138 0,101 0,09 0,039 -

Оср , м/с 0,1544

0,095

Рег 24

19888

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Программа для расчета технико-экономических параметров тарельчатой и насадочной ректификационной колонны с учетом энерго- и ресурсосбережения

Program RekOpt $debug

real ma,mb,Md,my,mu,Lu,Ly,mcy,mcu,k,n,kif,Nn,kpt,kpn,Mmk,me dimension xm(30),ym(30),xm1(30),ym1(30),tm(30),x3(10),y3(10), #yt(10),del(10)

write(*,*)'Sravnitelnye raschety tehniko-ekonomicheskih #parametrov tarelchatoj i nasadochnoj rektifikatsionnyh kolonn s

# ychetom energo - i resursosberezheniya' write(*,*)'Vvesti massivu tablichnoj zavisimosti ravnovesnoj #kontsentratsii v pare legkoletuchego komponenta A #"ym,(kmol A/kmol AB)" ot ego kontsentratsii v kipyaschem #rastvore "xm,(kmol A/kmol AB)",naprimer dlya rastvora #"benzol - toluol"'

data xm/0.,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,18*1/ data ym/0.,0.115,0.214,0.38,0.511,0.619,0.712,0.79,0.854,0.91, #0.954,1.0,18*1/