Совершенствование аппаратурного оформления сушильно-абсорбционного отделения производства серной кислоты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Голованов Иван Юрьевич

• Голованов Иван Юрьевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Голованов Иван Юрьевич

Введение

Глава 1. Состояние и перспективы производства серной кислоты

1.1. Область применения и масштабы производства серной кислоты

1.2. Производство серной кислоты контактным способом

1.3. Колонное оборудование производства серной кислоты

1.4. Применимость полимерных насадок в насадочных аппаратах производства серной кислоты

1.5. Программное решение для прогнозирования деформации полимерных колец Рашига

1.6. Связь геометрических параметров колец Рашига с характеристиками насыпной насадки

1.7. Совершенствование элементов насадок путём изменения их формы

1.8. Основные выводы и постановка задач исследования

Глава 2. Анализ влияния толщины стенки колец Рашига на характеристики насыпных насадок

2.1. Алгоритм действий при проведении анализа

2.2. Зависимость поверхности насадки от толщины стенки колец

2.3. Зависимость объёма материала колец в насадке от толщины их стенки

2.4. Зависимость массы насадки от толщины стенки колец

2.5. Зависимость массы материала на изготовление насадки от толщины стенки колец и метода их изготовления

2.6. Выбор полимерных материалов для изготовления колец Рашига и стоимость изготовления насадки

2.7. Зависимость гидравлического сопротивления орошаемой насадки от толщины стенки колец

2.8. Зависимость потерь энергии на преодоление гидравлического сопротивления слоя насадки при эксплуатации насадочного аппарата от толщины стенки колец

Рашига

2.9. Зависимость затрат на электроэнергию при эксплуатации насадочного аппарата от толщины стенки колец

2.10. Влияние толщины стенки и материала колец Рашига на интенсивность массообменного процесса при эксплуатации насадочного аппарата

2.11. Выводы по главе

Глава 3. Анализ стойкости и деформации полимерных колец Рашига при условиях, соизмеримых с рабочими, в колонном оборудовании производства серной кислоты

3.1. Экспериментальная установка, используемые приборы и инструменты при проведении эксперимента

3.2. Изготовленные полимерные кольца Рашига

3.3. Анализ химической стойкости полимерных колец Рашига

3.4. Анализ деформации полимерных колец Рашига от действующего поперечного усилия

3.5. Компьютерное моделирование деформации полимерных колец Рашига от действующего поперечного усилия

3.6. Методика определения допускаемой минимальной толщины стенки полимерных колец Рашига

3.7. Выводы по главе

Глава 4. Относительная оценка насыпных насадок из колец Рашига из различных материалов с допускаемой минимальной толщиной стенки

4.1. Стоимость изготовления насыпных насадок из колец Рашига

4.2. Затраты на электроэнергию на перекачивание газовой смеси при эксплуатации насадочного аппарата с насыпными насадками из колец Рашига

4.3. Относительная оценка стоимости изготовления насадок и затрат на электроэнергию на перекачивание газовой смеси при их эксплуатации

4.4. Относительная оценка насадок с учётом производительности насадочного аппарата при их эксплуатации

4.5. Разработка новых элементов насадок

4.6. Выводы по главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение А. Письмо из организации ООО «ДзержинскНИИОГАЗ» (г. Дзержинск)

Приложение Б. Письмо от завода химического оборудования «Заря» (г. Дзержинск)

Приложение В. Алгоритм совершенствования насадочного аппарата производства серной кислоты заменой керамической насадки на полипропиленовую

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование аппаратурного оформления сушильно-абсорбционного отделения производства серной кислоты»

Актуальность работы

Серная кислота является одним из наиболее востребованных продуктов мировой химической промышленности. Производство серной кислоты является крупнотоннажным. Для обеспечения высокой производительности, оборудование подобных производств изготавливается крупногабаритным и рассчитывается на длительные сроки эксплуатации. Производственные мощности, экологические и экономические аспекты, а также безопасность предприятий данного направления в значительной степени определяются состоянием и эксплуатационными характеристиками используемого оборудования.

В России примерно 70% серной кислоты производится из элементарной серы в рамках предприятий химической промышленности. Около 20% кислоты производится из пирита и отходящих газов цветной металлургии на предприятиях металлургической промышленности. И примерно 7% производится из сероводорода на нефтеперерабатывающих предприятиях. Оставшаяся часть серной кислоты производится в рамках других отраслей промышленности [1-4].

Использование различных видов сырья, связанное с отраслью промышленности, в рамках которой производится серная кислота, влияет на технологическую схему производства. Однако основное оборудование, такое как сушильные башни (СБ) и моногидратные абсорберы (МА), не претерпевает значительных изменений. Таким образом, способы совершенствования конструктивного исполнения насадочных аппаратов в рамках одного предприятия, могут быть справедливы и для других предприятий [1-3, 5-20].

СБ и МА представляют собой колонное оборудование с насыпными насадками в основном из керамических элементов, среди которых широкое распространение получили кольца Рашига.

Основной недостаток керамических колец - высокая хрупкость, ввиду которой они изготавливаются толстостенными. Это приводит к существенным

затратам материала на их изготовление и высоким энергетическим затратам в колонном оборудовании, в следствии высокого гидравлического сопротивления. Однако большая толщина стенок не позволяет компенсировать хрупкость керамики, часть колец растрескивается и разрушается при загрузке в насадочный аппарат и эксплуатации.

Замена керамической насадки в СБ и МА на насадку из полимерных материалов позволит сделать их более совершенными за счёт снижения затрат материала на их изготовление и снижения энергетических затрат с соизмеримой интенсивностью массообменного процесса массообмена при их эксплуатации, а также увеличения времени безотказной работы. Совершенствование аппаратурного оформления производства серной кислоты путём замены в СБ и МА керамической насадки из колец Рашига на насадку из обоснованного полимерного материала, пригодного для её изготовления, с допускаемой минимальной толщиной стенки колец является актуальной задачей.

Степень разработанности темы исследования

Основными характеристиками насыпных насадок из колец Рашига, приводимыми в литературных источниках [5-7, 21-23], являются:

1. Удельная поверхность (отношение совокупной площади поверхностей

насадки к её объёму);

2. Удельный свободный объём (отношение совокупного объёма колец в насадке

к объёму, занимаемому насадкой);

3. Удельная масса (отношение совокупной массы колец в насадке к её объёму).

Данные характеристики связаны между собой геометрическими параметрами колец (диаметр и толщина стенки) и материалом, из которого они изготовлены. При этом выбор материала определяет жесткость и стойкость колец, а следовательно, и возможность эксплуатации насадки в заданных условиях.

Толщина стенки влияет на каждую из перечисленных характеристик. Чем меньше толщина стенки, тем больше удельная поверхность и свободный объём

насадки, а также ниже её удельная масса. Так как абсорбция происходит на смоченных поверхностях насадки, удельная поверхность влияет на интенсивность массообменного процесса. Чем выше эта характеристика, тем более интенсивным будет процесс массообмена в объёме насадки. Удельный свободный объём влияет на гидравлическое сопротивление, создаваемое при прохождении газового потока через слой насадки. Чем выше свободный объём, тем меньше гидравлическое сопротивление, что снижает энергетические затраты при эксплуатации насадочного аппарата. Снижение удельной массы насадки позволит уменьшить затраты на её производство.

При выборе материала для изготовления колец Рашига, необходимо не только убедиться в их стойкости в заданных условиях, но и определить рациональные геометрические параметры колец, которые не позволят им деформироваться и разрушиться при эксплуатации насадочного аппарата, обеспечивая при этом наибольшие удельную поверхность и свободный объём насадки, а также наименьшую удельную массу.

На данный момент опубликовано множество работ [5, 6, 8-10, 22-37] по оценке и анализу стойкости различных полимерных материалов в среде серной кислоты при различных ее концентрациях.

Большая часть работ по определению химической стойкости полимеров в среде серной кислоты не включают анализ стойкости в условиях, соизмеримых с рабочими для сернокислотного оборудования. Отсутствуют рекомендации и методические данные по определению геометрических параметров полимерных насадок в зависимости от условий эксплуатации. Большинство полимерных материалов имеет невысокие показатели температурной стойкости, механические свойства могут значительно изменяться даже при небольшой разнице температуры эксплуатации. Анализ механических свойств полимеров при различных режимах работы сернокислотного оборудования позволит сделать наиболее рациональный выбор материала для рассматриваемого оборудования.

Отсутствуют данные по механическим характеристикам полимерных материалов при работе в условиях сернокислотного производства, которые необходимы для проведения стандартизованных расчетов прочности и устойчивости элементов оборудования. Также стоит отметить, что при изготовлении различных полимерных изделий из одного полимерного материала могут добавляться разные пластификаторы, что может повлиять как на температурные пределы эксплуатации готовых изделий, так и на коррозионную стойкость в агрессивных средах. По этой причине выводы в литературных источниках по анализу химической стойкости идентичных полимерных материалов могут отличаться между собой [5, 6, 8, 9, 22, 25, 29-37].

Цель диссертационной работы

Совершенствование аппаратурного оформления сушильно-абсорбционного отделения производства серной кислоты путем замены керамической насадки в колонном оборудовании на насадку из полимерных материалов, пригодных для её изготовления, с обоснованными геометрическими параметрами.

Задачи работы

1. Проведение анализа влияния толщины стенки колец Рашига, выполненных из различных материалов, в насыпных насадках на интенсивность массообменного процесса при эксплуатации насадочных аппаратов сушильно-абсорбционного отделения производства серной кислоты;

2. Получение зависимостей удельной поверхности, свободного объёма и массы насыпных насадок, а также гидравлического сопротивления, энергетических затрат на его преодоление и объёмного коэффициента массоотдачи (интенсивности процесса массообмена) при их эксплуатации от толщины стенок колец Рашига;

3. Обоснование возможности использования колец Рашига из различных полимерных материалов при рабочих условиях СБ и МА производства

серной кислоты на основании экспериментальных исследований по определению их стойкости;

4. Определение физико-механических характеристик полимерных материалов в рабочих условиях производства серной кислоты на основе натурного эксперимента и компьютерного моделирования;

5. Создание методики определения допускаемых минимальных толщин стенок полимерных колец Рашига на основе компьютерного моделирования их деформации под действием поперечного усилия при рабочих условиях СБ и МА производства серной кислоты;

6. Проведение относительной оценки конкурентоспособных насыпных насадок из колец Рашига, изготовленных из различных материалов, учитывающей затраты материала на изготовление насадок, а также интенсивность массообменного процесса и энергетические затраты при их эксплуатации в рабочих условиях СБ и МА производства серной кислоты;

7. Разработка новых элементов насыпных насадок для совершенствования СБ и МА производства серной кислоты, с учётом затрат материала на изготовление насадок и энергетических затрат на преодоление гидравлического сопротивления слоя насадки при их эксплуатации.

В качестве источников информации для написания диссертации были задействованы: нормативная документация, научные труды, книжные и периодические издания, материалы научных и научно-практических конференций, результаты произведенных испытаний, анализов и расчётов.

Научная новизна

1. Получены зависимости на основании расчетов с использованием компьютерного моделирования удельной поверхности, свободного объёма и массы насыпных насадок, а также гидравлического сопротивления и энергетических затрат на его преодоление при их эксплуатации от толщины стенок колец Рашига, выполненных из различных материалов;

2. Впервые получены экспериментальные данные по химической стойкости и деформации полимерных колец Рашига, показывающие возможность совершенствования колонного оборудования производства серной кислоты путём замены керамических насадок;

3. Впервые определены физико-механические характеристики (коэффициент Пуассона и модуль упругости) полимерных материалов для изготовления колец Рашига при рабочих условиях СБ и МА производства серной кислоты путем измерения деформаций колец Рашига в натурном эксперименте и сопоставления их с результатами компьютерного моделирования;

4. Разработана методика определения допускаемых минимальных толщин стенок полимерных колец Рашига из условия их допустимой деформации 5% при рабочих условиях СБ и МА производства серной кислоты.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Показано, что насадки из колец Рашига с обоснованными толщинами стенок из полиэтилена низкого давления (ПНД), полипропилена, полиамида-6 (ПА-6), поливинилхлорида (ПВХ) и фторопласта марок Ф-4МБ (Ф-4МБ) и Ф-4ТГ (Ф-4ТГ) могут использоваться в СБ и МА производства серной кислоты, что позволяет снизить энергетические затраты на преодоление гидравлического сопротивления при их эксплуатации при соизмеримой интенсивности массообменного процесса и меньших затратах материала на изготовление насадок, в сравнении с керамикой;

2. Полученные данные по физико-механическим характеристикам полимерных материалов позволяют совершенствовать аппаратурное оформление колонного оборудования производства серной кислоты путём обоснованного выбора геометрических параметров полимерных колец Рашига;

3. По результатам проведенной относительной оценки насыпных насадок показано, что наиболее рациональными для эксплуатации в СБ и МА производства серной кислоты являются насыпные насадки из

полипропиленовых колец Рашига. Данные результаты защищены 4 патентами;

4. Разработанные элементы насыпных насадок позволяют сократить затраты материала на изготовление насадок и энергетические затраты на преодоление гидравлического сопротивления слоя насадки при их эксплуатации, в сравнении с кольцами Рашига для СБ и МА производства серной кислоты. Разработанные элементы насыпных насадок защищены 12 патентами;

5. Результаты работы приняты к использованию ООО «ДзержинскНИИОГАЗ» (г. Дзержинск) (Приложение А) и заводом химического оборудования «Заря» (г. Дзержинск) (Приложение Б), что подтверждено письмами из организаций.

Методология и методы исследования

При решении поставленных задач в работе использованы теоретические и экспериментальные методы научного познания.

Разработана и изготовлена экспериментальная установка по исследованию стойкости и устойчивости полимерных насадок в среде серной кислоты при рабочих режимах насадочных аппаратов производства серной кислоты. Экспериментальные методы использованы при проведении лабораторных испытаний по оценке стойкости полимерных материалов в середе серной кислоты. Применен метод исследования согласно «ГОСТ 12020-2018 (ISO 175:2010)».

Компьютерный анализ деформаций полимерных колец Рашига, нагруженных поперечным усилием, проводился с использованием трёхмерного моделирования в программном комплексе «SolidWorks».

Зависимости характеристик насыпных насадок от толщины стенок колец Рашига были получены в системе «Matfcad» и программе «Microsoft Excel».

Степень достоверности и апробация результатов исследования

Достоверность теоретических и практических результатов работы подтверждается корректностью постановки цели и задач.

Результаты работы были представлены на:

1. Международной научно-практической конференции «Роль инноваций в трансформации современной науки» (2019, Магнитогорск);

2. XXIX Международной научно-практической конференции «Фундаментальные научные исследования» (2020, Анапа);

3. Международной научно-практической конференции «Синтез науки и образования в решении глобальных проблем современности» (2021, Волгоград);

4. Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития науки в России и мире» (2021, Самара);

5. Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы разработки и внедрения передовых технологий» (2021, Саратов);

6. Международной научно-практической конференции «СХХУ международные научные чтения (памяти Левина И.Д.)» (2021, Москва);

7. Международной научно-практической конференции «Развитие науки и практики в глобально меняющемся мире в условиях рисков» (2022, Москва);

8. Международной научно-практической конференции «Экспериментальная наука: механизмы, трансформации, регулирование» (2022, Оренбург);

9. Международной научно-практической конференции «Современные проблемы цивилизации и устойчивого развития в информационном обществе» (2022, Москва).

Личный вклад автора

В диссертации представлены результаты исследований, выполненных самим автором. Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования, разработке экспериментальных и теоретических методов их решения, создании оригинального лабораторного стенда, обработке, анализе, обобщении полученных результатов и формулировке выводов и заключения.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты анализа влияния толщины стенки колец Рашига, выполненных из различных материалов, в насыпных насадках на интенсивность массообменного процесса при эксплуатации насадочных аппаратов сушильно-абсорбционного отделения производства серной кислоты;

2. Полученные зависимости удельной поверхности, свободного объёма и массы насыпных насадок, а также гидравлического сопротивления, энергетических затрат на его преодоление и объёмного коэффициента массоотдачи (интенсивности процесса массообмена) при их эксплуатации от толщины стенок колец Рашига;

3. Результаты экспериментальных исследований по определению стойкости различных полимерных материалов при рабочих условиях СБ и МА, показывающие возможность совершенствования аппаратурного оформления производства серной кислоты за счёт использования насадок из полипропилена;

4. Результаты анализа физико-механических характеристик полипропилена, ПНД, ПВХ, ПА-6, Ф-4МБ и Ф-4ТГ при рабочих условиях СБ и МА производства серной кислоты;

5. Разработанная методика определения допускаемых минимальных толщин стенок полимерных колец Рашига, позволяющая снизить затраты материала на изготовление насадок и энергетические затраты на преодоление гидравлического сопротивления слоя насадки при рабочих условиях СБ и МА производства серной кислоты;

6. Результаты относительной оценки конкурентоспособных насыпных насадок из колец Рашига, изготовленных из различных материалов, учитывающей затраты материала на изготовление насадок, а также интенсивность массообменного процесса и энергетические затраты при их эксплуатации в рабочих условиях СБ и МА производства серной кислоты;

7. Разработанные элементы насыпных насадок, позволяющие совершенствовать СБ и МА производства серной кислоты за счет сокращения затрат материала на изготовление насадок и энергетических затраты на преодоление гидравлического сопротивления слоя насадки при их эксплуатации, в сравнении с насадкой из колец Рашига.

Работа выполнена на кафедре «Аппаратурное оформление и автоматизация технологических производств имени профессора М.Б. Генералова» федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Московский политехнический университет».

Глава 1. Состояние и перспективы производства серной кислоты

1.1. Область применения и масштабы производства серной кислоты

Серная кислота является неорганическим веществом, сильной двухосновной кислотой с высшей степенью окисления серы (+6). В технике серной кислотой называются её водные растворы. Раствор серного ангидрида (50з) в серной кислоте с массовой концентрацией 100% называется олеумом. Как и серная кислота, он представляет собой токсичную бесцветную маслянистую жидкость, не имеющую запаха. Однако он может приобретать различные оттенки вследствие наличия в нём примесей. Находясь в открытом виде, олеум контактирует с влагой, содержащейся в воздухе, что можно заметить по появлению «дымки» над его поверхностью.

По масштабам производства и разнообразию областей применения серная кислота занимает одно из ведущих мест среди продуктов химической промышленности, общемировое непрерывное развитие которой наблюдается последние десятилетия.

Серная кислота имеет широкую область применения, в том числе [1, 46, 23, 38-41]:

1. При производстве минеральных удобрений;

2. При получении различных минеральных солей и кислот;

3. При производстве красителей, этанола, моющих средств, полиэтиленгликоля, дымообразующих и взрывчатых веществ, в качестве восстановителя фильтров на производствах дистиллированной воды;

4. При добыче и обработке руд, в том числе и редких элементов, таких как цирконий, иридий, уран и других;

5. В пищевой промышленности, в качестве пищевой добавки Е513 (эмульгатор);

6. В нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной и других отраслях промышленности.

На рисунке 1.1 представлены объёмы общемирового производства серной кислоты с середины прошлого века по настоящее время, на рисунке 1.2 - объёмы производства серной кислоты в России в период с 2010 по 2020 годы [1, 5, 6, 4, 23, 38-46].

к .

сР н

350 300

(и о

К Ч О

со

со К

о р

С

и 250

2 200 а,

Б 150

л

си100 к

50 0

1950

■

1960

I

1970 1980 1990 2000 Годы производства

2010 2020

Рисунок 1.1 - Объёмы общемирового производства серной кислоты за 19502020 годы

16

3 14 к

& н' 12

О) . 12

о аз

* I 10

К £ 3 £

о со

со К

о р

С

8 6 4 2 0

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Годы производства

Рисунок 1.2 - Объёмы производства серной кислоты в России за 2010-2020

годы

Статистические данные, представленные на рисунках, позволяют отметить положительную динамику роста объёмов производства серной кислоты, как общемировых, так и в России.

В России одним из наиболее крупных производителей серной кислоты является «ФосАгро». В ноябре 2020 года компания ввела в эксплуатацию в городе Череповец новую химико-технологическую линию производства серной кислоты «СК-3300». Производительность данной линии - 3300 тонн серной кислоты в сутки, или 1,1 миллиона тонн в год. В настоящее время это наибольший показатель производительности серной кислоты в Европе. Линия представлена на рисунке 1.3 [47-49].

Рисунок 1.3 - Химико-технологическая линия производства серной кислоты

«СК-3300»

На данный момент в Росси выпускается большой ассортимент серной кислоты и олеума [40, 50]:

1. Кислота серная техническая;

2. Кислота серная улучшенная;

3. Аккумуляторная (башенная) кислота;

4. Кислота марки «К»;

5. Олеум технический;

6. Олеум улучшенный;

Марки серной кислоты нормируются концентрацией и количеством содержащихся в них примесей [51-64]. По заданию потребителей также выпускаются и другие специальные сорта серной кислоты и олеума. 1.2. Производство серной кислоты контактным способом

Наиболее распространенный способ непрерывного получения серной кислоты - контактный, включающий четыре стадии:

1. производство сернистого газа (£02);

2. очистка Б02 от примесей;

3. контактное окисление Б02 до Б03;

4. абсорбция £03 серной кислотой.

Технологическая схема производства серной кислоты контактным способом приведена на рисунке 1.4 [28, 36].

Рисунок 1.4 - Принципиальная схема технологии производства серной

кислоты контактным способом:

1 - сухой электрофильтр; 2, 7 - СБ; 3 - холодильники; 4 - емкости с серной

кислотой; 5 - мокрый электрофильтр; 6 - насосы; 8 - компрессор; 9 -теплообменники; 10 - контактный аппарат; 11 -олеумный абсорбер; 12-МА;

I - БОг, II- серная кислота; III- вода; IV- олеум; V- серная кислота с массовой концентрацией 70%; VI - концентрированная серная кислота; VII -Б03; VIII- серная кислота с массовой концентрацией 98,3%.

Газовой смесью, подаваемой в СБ, может являться атмосферный воздух или газовая смесь, содержащая Б03 или Б02. Показатели нормальных технологических режимов СБ и МА представлены в таблице 1.1 [5, 6]. Олеумный абсорбер в исследовании рассматриваться не будет.

Таблица 1.1 - нормальные технологические режимы СБ и МА

Насадочный аппарат Первая СБ Вторая СБ МА

Технологический режим 1 2 3 4 5

Концентрация серной кислоты, % мас. 70 76 93 95 98,3

Температура серной кислоты на входе, оС 35-40 35-40 35-40 35-40 45-55

Температура серной кислоты на выходе, оС 50-55 50-55 50-55 40-45 60-70

Температура газовой смеси на входе, оС 30-35 30-35 30-35 30-35 60-70

Температура газовой смеси на выходе, оС 45 45 45 30-40 40-50

Принятая температура насадки, оС 60 60 60 50 75

Для учёта возможного расхождения температур сред при рабочих условиях и нормальных технологических режимах насадочных аппаратов, в таблицу добавлена принятая для дальнейшего исследования температура насадки.

1.3. Колонное оборудование производства серной кислоты

В промышленности для процесса абсорбции применяются колонные аппараты следующих групп: барботажные, распыливающие и поверхностные.

Тип контактных устройств определяет тип аппарата, в котором они установлены. Задача контактных устройств - приведение во взаимодействие двух или более фаз для обмена компонентами. В связи с различными требованиями, предъявляемыми к выпускаемой продукции, рабочими режимами, свойствами обрабатываемых смесей и особенностями производства, в разных случаях оказываются предпочтительнее отличные конструкции контактных устройств. В общем случае, контактные устройства должны соответствовать следующим требованиям [5, 7, 21, 22]:

1. Небольшим гидравлическим сопротивлением при заданной производительности;

2. Обеспечивать развитую поверхность межфазного контакта, которая должна непрерывно обновляться;

3. Возможностью работы при больших скоростях газового потока с минимальным уносом жидкости;

4. Возможностью работы при небольших нагрузках по жидкости;

5. Возможностью работы в широком диапазоне нагрузок по фазам;

6. Простотой и малой материалоёмкостью конструкции;

7. Коррозионной стойкостью в рабочей среде;

8. Невысокой стоимостью и материалоёмкостью;

9. Удобством в изготовлении, монтаже и ремонте.

В основном этим требованиям соответствуют поверхностные абсорберы, отличительной особенностью которых является установленная внутри насадка. Насадка представляет собой элементы различной формы, на смоченной поверхности которых происходит процесс тепло-массообмена. Поверхность насадки в единице объёма насадочного аппарата может быть довольно большой, и поэтому в сравнительно небольших объёмах можно создать значительную площадь поверхности контакта фаз. Течение жидкости по поверхности насадочных тел носит в основном плёночный характер. При перетекании жидкости плёнка разрушается, на нижележащем элементе

образуется новая плёнка, часть жидкости проходит на расположенные ниже слои насадки в виде струек, капель и брызг. Часть поверхности насадки, в основном в местах соприкосновения насадочных элементов друг с другом, бывает смочена неподвижной (застойной) жидкостью и является неактивной. Одним из условий эффективной работы поверхностных абсорберов является равномерное распределение газа и жидкости по сечению насадочного аппарата.

СБ, МА и олеумные абсорберы представляют собой поверхностные абсорберы преимущественно с насыпными насадками из кислотоупорной керамики. На рисунке 1.5 представлен внешний вид колонного оборудования производства серной кислоты.

Рисунок 1. 5 - Внешний вид колонного оборудования производства серной

кислоты

На рисунке 1.6 представлены различные элементы насыпных насадок, изготовленные из керамики [65-75].

/ 2 3 4

Рисунок 1.6 - Керамические элементы насыпных насадок: 1 - керамические шары; 2 - седла Инталокс; 3 - кольца Рашига; 4 - кольца Палля; 5 - перфорированные седла Инталокс; 6 - мини-кольца Палля с

крестообразной перегородкой.

Среди элементов насыпных насадок наибольшее распространение получили кольца Рашига (кольца, в которых наружный диаметр равен высоте).

Керамические кольца имеют большую толщину стенки и большую массу, в сравнении с элементами насадок той же формы из металла или полимерных материалов. Это негативно влияет на удельную поверхность, свободный объём и массу насадок, а также на гидравлическое сопротивление и энергетические затраты при их эксплуатации. Высокая хрупкость керамики приводит к разрушению части колец как при загрузке в насадочный аппарат (от ударных нагрузок), так и во время его эксплуатации (при возникновении гидроударов) [7].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Голованов Иван Юрьевич, 2024 год

Список литературы

1. Состояние и перспективы производства серной кислоты в России [Электронный ресурс] // III Московская международная конференция «Сера и серная кислота 2008» - 2008. - 20.10.2021 Режим доступа: http://www.creon-conferences.com/upload/iblock/fe0/sostoyanie%20i%20perspektivy%20proizvodst va%20sernoy%20kisloty%20v%20rossii.%20yu.v.%20filatov%20oao%20geniuifr f.pdf

2. Шовкопляс Н.Ю. Оценка работоспособности химико-технологических систем на примере анализа линии производства серной кислоты: автореф. канд. техн. наук: 05.17.08 / Шовкопляс Николай Юрьевич. - Москва: 2005.

3. Антохов М.В. Совершенствование процесса формирования качества серной кислоты контактным методом на базе компьютерного моделирования стадии абсорбции серного ангидрида: автореф. канд. техн. наук: 05.17.08 / Антохов Матвей Владимирович. - Бийск: 2004.

4. Анализ рынка серной кислоты в России 2016-2020 гг. и прогноз на 20212025 гг. [Электронный ресурс] // BusinesStat - 2021. - 20.10.2021 Режим доступа:

https://businesstat.ru/images/demo/sulfuric_acid_russia_demo_businesstat.pdf

5. Амелин, А.Г. Производство серной кислоты: учебник для проф.-техн. училищ / А.Г. Амелин, Е.В. Яшке. — 2 изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1980, — 245 с.

6. Коган В.В., Аврамова Н.С., Лебедева И.В., Миневич Р.Е. Справочник сернокислотчика / под общей редакцией К.М. Малина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1971, - 744 с.

7. Каган А.М., Лаптев А.Г., Пушнов А.С., Фарахов М.И. Контактные аппараты промышленных тепло-массообменных аппаратов. Монография / под общей редакцией А.Г. Лаптева. - Казань: Отечество, 2013, - 454 с.

8. Sinnott R.K. Coulson&Richardson's Chemical Engineering. Volume 6, fourth edition. Chemical Engineering Design. Fourth Edition. - Elsevier, ButterworthHeinemann, 2005, - 1038 p.

9. Douglas K. Louie, Handbook of sulphuric acid manufacturing - DKL Engineering Inc. 2015, - 838 р.

10. Sudhakar, P. Padmaja and V. J. Koshy. Environmental Chemistry: principles and recent advances - New Delphi: TERI, 2019, - 838 р.

11. Don W. Green, Marylee Z. Southard. Perry's Chemical Engineers' Handbook, 9th Edition - McGraw-Hill Education. 2018, - 2352 р.

12. Stefaan Simons. Concepts of Chemical Engineering for Chemists - Royal Society of Chemistry. 2019, - 399 р.

13. Richard M. Felder, Ronald W. Rousseau, Lisa G. Bullard. Elementary Principles of Chemical Processes - Wiley. 2020, - 704 р.

14. Baorong Hou. The Cost of Corrosion in China - Springer Singapore. 2019, -941 р.

15. Jack Hipple. Chemical Engineering for Non-Chemical Engineers - Wiley. 2017, - 416 р.

16. Intratec. Sulfuric Acid from Sulfur via Double-Contact Process - Cost Analysis - Sulfuric Acid E11A - Intratec Solutions. 2019, - 96 р.

17. Intratec. Sulfur Hexafluoride Production Process - Cost Analysis - Sulfur Hexafluoride E11A - Intratec Solutions. 2019, - 101 р.

18. Intratec. Sulfuric Acid from Sulfur via Single-Contact Process - Cost Analysis - Sulfuric Acid E12A - Intratec Solutions. 2019, - 102 р.

19. Intratec. Sulfuric Acid Production from Iron Pyrite Gases - Cost Analysis -Sulfuric Acid E21A - Intratec Solutions. 2019, - 102 р.

20. Sulfuric Acid from H2S Gases via Wet Sulfuric Acid Process - Cost Analysis - Sulfuric Acid E31A - Intratec Solutions. 2019, - 100 р.

21. Тимонин А.С., Божко Г.В., Борщев В.Я., Гусев Ю.И., Даниленко Н.В., Лагуткин М.Г., Промтов М.А., Сидягин А.А., Скопинцев И.В., Трутнев Н.С., Ульянов В.М. Оборудование нефтегазопереработки, химический и

нефтехимических производств. Учебник для вузов в двух книгах - книга 2 / под общей редакцией А.С. Тимонина. - Москва-Вологда: изд. Инфра-Инженерия, 2019, - 475 с.

22. Сокол Б.А., Чернышев А.К., Баранов Д.А., Беренгартен М. Г., Левин Б.В. Насадки массообменных колонн / под общей редакцией Д.А. Баранова. -Москва, 2009, - 358 с.

23. Рамм В.М., Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ. и доп. Москва, "Химия", 1976, - 655 с.

24. Износостойкие материалы в химическом машиностроении. Справочник. Под ред. д-ра. техн. наук. Ю.М. Виноградова. Л.: «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1977, - 256 с.

25. Моисеев Ю.В., Зайков Г.Е. Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах. - М.: Химия, 1979, - 288 с

26. Бунин Е.А. Анализ статистических данных о надёжности и долговечности химической аппаратуры // Хим. и нефт. Машиностроение. -1971, - №3. - 30 с.

27. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа, 2004, - 672 с.

28. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / под ред. Ю. И. Дытнерского. - 2-е изд., перераб. и доп. -Москва: Химия, 1991, - 496 с.

29. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: «Лабиринт», 1994, - 367 с.

30. Таблица химической стойкости материалов. Применимость основных материалов общепромышленной и промышленной трубопроводной арматуры, насосов, датчиков, соленоидных клапанов и другого технологического оборудования в различных средах. [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа:

https://tehtab.ru/Guide/GuideMatherials/ApplicationLimitsTables/MajorResistance ТаЬ1е1

31. Технические пластики для нефтегазовых технологий. [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://poHmer1.ru/assets/Шes/downloads^atalog/технические-пластики-нефтегазовых-технологий.pdf

32. Таблица химической стойкости материалов и применимость. [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: http://www.cnprussia.ru/biblioteka/spravochniki/tablitsa-himicheskoy-stoykosti-materialov-i-primenimost/#4

33. Химическая стойкость пластмассовых труб (выписка из СН 550-82). [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: http://www.polimer-center.ru/docs/tech/himicheskaya-stoikost-trub.pdf

34. Таблица химической стойкости полимеров. [Электронный ресурс] -20.10.2021 Режим доступа: https://ruflon.ru/wp-content/uploads/2018/04/KHimicheskaya-stoykost-polimerov.pdf

35. Таблица химической стойкости пластиков. [Электронный ресурс] -20.10.2021 Режим доступа: https://plast-product.ru/wp-content/uploads/table-him.pdf

36. Таблица химической стойкости. [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: http://alart.su/upload/himstojkost/081120_cf_himstojkost.pdf

37. Таблица. Коррозионная стойкость обычных металлических материалов труб, арматуры, насосов, емкостей и т.д. (металлов и сплавов) - 2. [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://tehtab.ru/Guide/GuideMatherials/ApplicationLimitsTables/ChemicalResista nceTableVar2/

38. Коррозионная стойкость металлов и сплавов при нормальных условиях [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: http: //zaozmi .ru/polezno/korrozionnay_stoyko st_metallov .html

39. Серная кислота [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://him.1sept.ru/article.php?ID=200601801

40. Sulfur production worldwide in 2020, by country [Электронный ресурс] -20.10.2021 Режим доступа: https://www.statista.com/statistics/1031181/sulfur-production-globally-by-country/

41. Состояние и перспективы развития производства и потребления серной кислоты в РФ [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://web.archive.org/web/20141110202725/http://www.chemico-group.com/ru/images/stories/conf_sulf/acid_rus.pdf

42. Производство серы и серной кислоты [Электронный ресурс] -20.10.2021 Режим доступа: https://nsu.ru/xmlui/bitstream/handle/nsu/лекция06производствосерыисернойки слоты.pdf

43. Производство серной кислоты [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://foxford.ru/wiki/himiya/proizvodstvo-sernoy-kisloty

44. Пост-релиз конференции «Сера и серная кислота 2018» [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: http://rcc.ru/article/luchshee-ne-vrag-horoshego-67141

45. Мировой рынок серной кислоты [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=7480

46. Достижения химической промышленности в 2019 году [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://sdelanounas.ru/blogs/130105/

47. Есть задача - строить заводы [Электронный ресурс] - 24.01.2022 Режим доступа: https://www.pnp.ru/top/site/est-zadacha-stroit-zavody.html

48. Фосагро. Отчёт об устойчивом развитии за 2013 год [Электронный ресурс] - 24.01.2022 Режим доступа: https://media.rspp.ru/document/1/f/3/f3ef1c9ef50e58892ea0a9b6b3c94fe7.pdf

49. «Аммофос» запустил новый сернокислотный агрегат [Электронный ресурс] - 24.01.2022 Режим доступа: https: //www.rccnews. ru/ru/news/fertilizers/50674/

50. Как компании зарабатывают деньги. Производство серной кислоты [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://smart-lab.ru/blog/722055.php

51. Кислота серная [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://sigmatec.ru/produkciya/himicheskie-reaktivy/kislota-sernaya

52. ГОСТ 2184-2013. Кислота серная техническая. Технические условия.

53. Сертификат. Кислота серная [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://sigmatec.ru/sertifikaty/15

54. ТУ 2612-002-29402564-2001. Кислота серная особой чистоты ос.ч. 25-5.

55. Сертификат. Кислота серная [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://sigmatec.ru/sertifikaty/10

56. ТУ 2612-004-56853252-2003. Кислота серная ос. ч. 18-4.

57. Сертификат. Кислота серная [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://sigmatec.ru/sertifikaty/11

58. ГОСТ 14262-78. Кислота серная особой чистоты. Технические условия.

59. Сертификат. Кислота серная [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https: //sigmatec.ru/sertifikaty/12

60. ГОСТ 4204-77. Реактивы. Кислота серная. Технические условия.

61. Сертификат. Кислота серная [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://sigmatec.ru/sertifikaty/13

62. ГОСТ 667-73. Кислота серная аккумуляторная. Технические условия.

63. Сертификат. Кислота серная [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://sigmatec.ru/sertifikaty/14

64. Сертификат. Олеум [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: http s: //sigmatec.ru/sertifikaty/4 9

65. Керамические шарообразные элементы модели PM-CBS08 [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://russian.alibaba.com/product-detail/factory-price-ceramic-activated-alumina-balls-price-for-adsorption-

62047056442.html?spm=a2700.shop_plgr.41413.13.7e51310czt5ozb

66. Керамические кольца Рашига модели PM-CRR [Электронный ресурс] -20.10.2021 Режим доступа: https://russian.aHbaba.com/product-detai1/scrubbing-tower-packing-25mm-38mm-ceramic-rasching-ring-packing-

62066011490.htm1?spm=a2700.shop_p1gr.41413.24.6c1519b9cS1U06

67. Керамические седла Инталокс модели PM-CRR [Электронный ресурс] -20.10.2021 Режим доступа: https://russian.alibaba.com/product-detai1/25mm-38mm-50mm-76mm-tower-packmg-ceramic-mta1ox-sadd1es-62065915568.htm1?spm=a2700.shop_p1gr.41413.22.6c1519b9cS1U06

68. Керамические мини-кольца Палля с крестообразной перегородкой модели PM-CMR [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://russian.a1ibaba.com/product-detai1/hot-sa1e-ceramic-tower-packings-cascade-mini-ring-62142223292.htm1?spm=a2700.detai1s.0.0.501 d71 a3D11XUL

69. Керамические перфорированные седла Инталокс модели PM-CSS [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://russian.a1ibaba.com/product-detai1/ceramic-inta1ox-super-sadd1es-ring-tower-packing-for-rto-

62139182599.htm1?spm=a2700.detai1s.0.0.60231ceb7WADbF

70. Керамические кольца Палля модели PM-CPR [Электронный ресурс] -20.10.2021 Режим доступа: https://russian.alibaba.com/product-detai1/pa11-rmgs-ceramic-38mm-for-gas-condensing-

62092017829.htm1?spm=a2700.shop_p1gr.41413.26.f0c719b9dtXcj3

71. ГОСТ 20419-83. Материалы керамические электротехнические. Классификация и технические требования.

72. ГОСТ 17612-89. Насадки кислотоупорные керамические. Технические условия.

73. Инертные керамические шары [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://eastind.ru/inertnyye-shary

74. Насадки седловидные А-1 (ГОСТ 17612-89) [Электронный ресурс] -20.10.2021 Режим доступа: https://promkeramika.ru/catalog/nasadki-

kislotoupornye/sedlovidnye-nasadki-intaloks/nasadki-sedlovidnye-a-1-gost-17612-89/

75. Насадки фарфоровые Кл. А-1 (ГОСТ 17612-89) Кольца Рашига [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://promkeramika.ru/catalog/nasadki-kislotoupornye/koltsa-rashiga/nasadki-farforovye-kl-a-1 -gost-17612-89-koltsa-rashiga/

76. B.N. Sahay & Sharma M.M. Effective interfacial area and liquid and gas side mass transfer coefficients in a packed column // Chemical Engineering Science. -1973, Vol. 28. - P. 41-47.

77. Таблица. Температурные пределы применимости неметаллических материалов [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://tehtab.ru/Guide/GuideMatherials/ApplicationLimLtsTables/NonMetallTemp eratureLimits/

78. Сутягин В.М. Основные свойства полимеров: учебное пособие / В.М. Сутягин, О.С. Кукурина, В.Г. Бондалетов; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - 96 с.

79. Миронюк А.В. Придатко А.В. Сиволапов П.В. Свидерский В.А. Особенности оценки смачивания полимерных поверхностей // Восточноевропейский журнал передовых технологий. - 2014. - № 67. - стр. 23-26

80. Справочник конструктора. Допускаемые напряжения и механические свойства материалов [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: http : //sprav-constr.ru/html/tom1/pages/chapter 1/ckm17. html

81. ГОСТ 12020-2018 (ISO 175:2010). Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред.

82. Соколов А.С. Влияние типа керамической кольцевой насадки на процесс абсорбции газов: дис. канд. техн. наук: 05.17.08 / Соколов Андрей Сергеевич. - Москва: 2009.

83. Скачков И.В. Увеличение интенсивности абсорбции аммиака и метиламинов из газовых смесей на регулярной насадке: дис. канд. техн. наук: 05.17.08 / Скачков Илья Владимирович. - Ангарск: 2015.

84. Физические свойства газа: плотность, теплопроводность [Электронный ресурс] - 12.06.2023 Режим доступа: http://thermalinfo.ru/svojstva-gazov/neorganicheskie-gazy/fizicheskie-svojstva-sernistogo-gaza-plotnost-teploprovodnost-so2?ysclid=ldskkleyw9955250475

85. Juvekar, V.A. & M.M. Sharma. Absorption of CO2 in a Suspension of Lime // Chemical Engineering Science. - 1973, Vol. 28. - P. 825-837.

86. Устройства для массообмена [Электронный ресурс] - 04.02.2024 Режим доступа:

https://tisys.ru/upload/uf/1dd/RASCHIG%20каталог%20устройств%20для%20м асообмена.pdf?ysclid=ls79lq9wet27204049

87. Rashig Super Rings [Электронный ресурс] - 04.02.2024 Режим доступа: https: //raschig-usa. com/wp-

content/uploads/2020/pdf/Bulletin%20625%20RSRs%20w%20TM.pdf

88. Патент РФ на полезную модель №50869. Элемент насадки для массообменных аппаратов (варианты) / Ахметзянов Н.М., Фарахов М.И., Ахметзянов Н.Н., Шигапов И.М., Маряхин Н.Н., Фарахов Т.М.; заявл. 18.07.2005; опубл. 27.01.2006.

89. Патент РФ на полезную модель №190583. Кольцеобразная насадка для осуществления процессов тепло- и массообмена / Багомедов М.Г-Г., Беренгартен М.Г., Пушнов А.С., Козловская А.В.; заявл. 03.04.2019; опубл. 04.07.2019.

90. Патент РФ на изобретение №2370311. Насадка для массообменных аппаратов / Муравьев Е.В., Соколов А.С., Саенко Н.Д., Лагуткин М.Г., Данилов Ю.Б., Сулима А.Н., Данилов Д.Ю., Тошинский В.И., Медяник А.В.; заявл. 03.03.2008; опубл. 20.10.2009.

91. Патент UA №83712. Элемент насадки массообменного аппарата / Микулёнок И.О.; заявл. 01.04.2013; опубл. 25.09.2013.

92. Головкин Г.С. Проектирование технологических процессов изготовления изделий из полимерных материалов. М.: Химия, 2007. 399 с.

93. Шерышев М.А., Тихонов Н.Н. Организация и проектирование предприятий переработки пластмасс. Санкт-Петербург: Центр образовательных программ Профессия, 2014. 380 с.

94. Пискарев А.А. Нормирование расхода пластмасс в производствах их переработки. М.: Химия, 1989. 96 с.

95. Оленев Б.В., Мордкович Е.М., Калошин В.Ф. Проектирование производств по переработке пластических масс. М.: Химия, 1982. 256 с.

96. Рао Н.С., Шотт Н.Р. Технологические расчеты в переработке пластмасс. Практическое пособие. Санкт-Петербург: Центр образовательных программ Профессия, 2013. 197 с.

97. Голованов И.Ю., Лоскутов А.А. Анализ коэффициента использования полимерных материалов // Международная науч.-практич. конф. «Экспериментальная наука: механизмы, трансформации, регулирование» -Оренбург, 2022. - С. 17-20.

98. Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г., Соколов А.С. Влияние толщины стенки полипропиленовых колец Рашига и метода их изготовления на материалоемкость насыпных массообменных насадок // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2023, - № 7. - С. 3-6.

99. M.G. Lagutkin, I.Yu. Golovanov. Comparative assessment of technical and economic indicators of mass-exchange packing made of polymer materials used in drying towers in the production of sulfuric acid // Chemical and Petroleum Engineering. - 2021, - № 56. - Р. 736-743.

100. ГОСТ ISO 4065-2019. Трубы из термопластов. Таблица универсальных толщин стенок.

101. Эластомеры. Полиуретан СКУ-7Л, СКУ-ПФЛ-100, ЛУР, Вибратан, Адипрен [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: http://elmica.ru/assets/files/listovki/poliuretan-sku-7l-sku-pfl-100-lur-2016.pdf

102. Болтон У. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты. Карманный справочник. — М.: издательский дом «Додэка-ХХ1», 2004, - 320 с.

103. Ю. С. Липатов, Ю. Ю. Керча, Л. М. Сергеева. Структура и свойства полиуретанов. — Киев: «Наукова думка», 1970, - 280 с.

104. Капролон свойства и характеристики [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://cin.ru/opisanie/kaprolon-svoystva-i-kharakteristiki/

105. ТУ 22.21.10-011-17152852-2019. Полиамид 6 блочный стержневой.

106. Гусева А.С. Современное состояние рынка полимеров в России // Всероссийская науч-практич. конф. «Россия молодая» - Кемерово, 2016. - С. 19-22.

107. Пластиковые трубопроводы. Физико-химические свойства РУ^и [Электронный ресурс] - 20.10.2021 Режим доступа: https://ventar. ru/sites/defau1t/fi1es/p1astics_proprieties_2014_1 rgs_0.pdf

108. ГОСТ 32415-2013. Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия.

109. ТУ 2248-018-52384398-2012. Трубы канализационные из полипропилена.

110. ГОСТ 18599-2001. Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия (с Изменением N 1).

111. ТУ 2248-012-47022248-2009. Трубы жесткие из электроизоляционного материала для электромонтажных работ.

112. ГОСТ 32412-2013. Трубы и фасонные части из непластифицированного поливинилхлорида для систем внутренней канализации. Технические условия.

113. ТУ 2292-003-45130869-2004. Изделия из литьевых полиуретановых эластомеров марки "Эласт". Технические условия.

114. ТУ 301-05-73-90. Фторопласт-4МБ. Технические условия (с Изменением N 1).

115. ТУ 2213-016-13693708-2004. Фторопласт - 4 термообработанный гранулированный (ТГ) (с Изменениями N 1, 2, 3).

116. Вторичное сырье [Электронный ресурс] - 09.01.2024 Режим доступа: https://polim-invest.ru/vtorichnoe-syre/

117. Термопластичный полиуретан ТПУ [Электронный ресурс] - 09.01.2024 Режим доступа: https: //dormakomplekt.ru/catalog/termoplastichnyjj -poliuretan-tpu?ysclid=lr7f1vgii7293267837

118. Фторопласт порошок [Электронный ресурс] - 09.01.2024 Режим доступа: https://mendeleev.shop/catalog/ftoroplast-poroshok/?ysclid=lr7esexu6l71171645

119. Порошковые керамические массы [Электронный ресурс] - 09.01.2024 Режим доступа: https://ceramgzhel.ru/katalog/keramicheskie-massyi/poroshkovyie-keramicheski/

120. I.Yu. Golovanov, E.Yu. Baranova, A.S. Sokolov, M.G. Lagutkin. Effect of Raschig Ring Wall Thickness on Energy Consumption during Column Equipment Operation // Chemical and Petroleum Engineering. - 2023, - № 59. - Р. 185-190.

121. Тарифы на электроэнергию для юридических лиц в 2023 году [Электронный ресурс] - 05.01.2024 Режим доступа: https: //en-mart.com/stoimost-elektroenergii-dlya-predpriyatij/?ysclid=lr0jhsh66g521100255

122. ГОСТ 166-89 (СТ СЭВ 704-77 - СТ СЭВ 707-77; СТ СЭВ 1309-78, ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия (с Изменениями N 1, 2).

123. ГОСТ 27735-94. Весы бытовые. Общие технические требования.

124. ГОСТ 6616-94. Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.

125. ГОСТ 577-68. Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия.

126. ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80). Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия.

127. I.Yu. Golovanov, M.G. Lagutkin. Computer Modeling of Polymer Raschig Ring Deformation under Transverse Force in Column Units for Sulfuric Acid Production // Chemical and Petroleum Engineering. - 2021, - № 57. - Р. 465-471.

128. I.Yu. Golovanov, M.G. Lagutkin. Determination of Physicomechanical Characteristics of Raschig Rings and Substantiation of Wall Thickness of Fluoroplastic Raschig Rings for Operation under Sulfuric Acid Production Conditions // Chemical and Petroleum Engineering. - 2023, - № 58. - Р. 751-756.

129. Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г. Анализ применимости колец Рашига из полиуретана в колонных аппаратах линии производства серной кислоты // Всероссийская науч-практич. конф. «Проблемы и перспективы развития науки в России и мире» - Самара, 2021. - С. 20-23.

130. Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г. Анализ применимости колец Рашига из полипропилена и полиамида в колонных аппаратах линии производства серной кислоты // Всероссийская науч-практич. конф. «Проблемы и перспективы разработки и внедрения передовых технологий» - Саратов, 2021. - С. 3-6.

131. Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г. Анализ применимости колец Рашига из поливинилхлорида в колонных аппаратах линии производства серной кислоты // Всероссийская науч-практич. конф. «CXXV международные научные чтения (памяти Левина И.Д.)» - Москва, 2021. - С. 10-13.

132. Патент на полезную модель №201545. Сушильная башня для осушки сернистого ангидрида / Голованов И.Ю., Романюк Р.В., Лагуткин М.Г.; заявл. 02.06.2020; опубл. 21.12.2020.

133. Патент на полезную модель №207897. Моногидратный абсорбер для производства серной кислоты / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 24.05.2021; опубл. 23.11.2021.

134. Патент на полезную модель №208200. Сушильная башня для осушения воздуха в производстве серной кислоты / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 05.06.2021; опубл. 08.12.2021.

135. Патент на полезную модель №211922. Сушильная башня для осушения серного ангидрида / Голованов И.Ю., Голованов М.Ю.; заявл. 20.01.2022; опубл. 28.06.2022.

136. Голованов И.Ю. Эффективность замены керамических и металлических элементов насадок полимерными на примере регулярной насадки из колец Рашига // Междунар. науч-практич. конф. «Роль инноваций в трансформации современной науки» - Магнитогорск, 2019. - С. 80- 86.

137. Голованов И.Ю. Сравнение моделируемых и экспериментальных величин деформаций колец Рашига из полипропилена и поливинилхлорида при поперечном усилии // Междунар. науч-практич. конф. «Фундаментальные научные исследования» - Анапа, 2020. - С. 26-31.

138. Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г. Сравнительный анализ экспериментальных и моделируемых величин деформаций полимерных колец Рашига нагруженных поперечным усилием // Междунар. науч-практич. конф. «Синтез науки и образования в решении глобальных проблем современности»

- Волгоград, 2021. - С. 61-66.

139. Лагуткин М.Г., Голованов И.Ю. Методика определения рационального соотношения геометрических параметров полимерных колец Рашига // Международная науч-практич. конф. «Развитие науки и практики в глобально меняющемся мире в условиях рисков» - Москва, 2022. - С. 196-203.

140. Голованов И.Ю., Лоскутов А.А. Зависимость действующего поперечного усилия от выбранной толщины стенок полимерных колец Рашига в насыпных насадках // Международная науч.-практич. конф. «Современные проблемы цивилизации и устойчивого развития в информационном обществе»

- Москва, 2022. - С. 19-29.

141. Голованов И.Ю., Лоскутов А.А. Определение минимальной толщины стенок колец Рашига из полипропилена методом компьютерного моделирования // Международная науч.-практич. конф. «Развитие науки и практики в глобально меняющемся мире в условиях рисков» - Москва, 2022.

- С. 29-36.

142. Патент на полезную модель №210652. Элемент насадки / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 03.02.2022; опубл. 25.04.2022.

143. Патент на полезную модель №211778. Пятиугольный элемент насадки с внутренней перегородкой / Голованов И.Ю., Полоскова А.В.; заявл. 25.02.2022; опубл. 22.06.2022.

144. Патент на полезную модель №211779. Элемент насадки / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 21.02.2022; опубл. 22.06.2022.

145. Патент на полезную модель №218794. Треугольный элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю.; заявл. 29.04.2023; опубл. 13.06.2023.

146. Патент на полезную модель №218978. Пятиугольный элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю.; заявл. 20.04.2023; опубл. 21.06.2023.

147. Патент на полезную модель №219346. Треугольный элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю.; заявл. 05.05.2023; опубл. 12.07.2023.

148. Патент на полезную модель №221335. Элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю.; заявл. 22.09.2023; опубл. 01.11.2023.

149. Патент на полезную модель №221709. Многоугольный элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 16.08.2023; опубл. 21.11.2023.

150. Патент на полезную модель №221710. Многоугольный элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 16.08.2023; опубл. 21.11.2023.

151. Патент на полезную модель №221890. Многоугольный элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 16.08.2023; опубл. 29.11.2023.

152. Патент на полезную модель №222552. Многоугольный элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 16.08.2023; опубл. 09.01.2024.

153. Патент на полезную модель №222572. Многоугольный элемент насадки для насадочных аппаратов / Голованов И.Ю., Лагуткин М.Г.; заявл. 16.08.2023; опубл. 10.01.2024.

Приложение А. Письмо из организации ООО «ДзержинскНИИОГАЗ» (г. Дзержинск).

Общество с ограниченной ответственноеи.ю «ДчержннекиП научно-исследовательский и проемный iiHcnnyi по промышленной и санитарной очистке гачов»

ООО «Дзержин екН ИИ О ГАЗ»

606000, г. Дзержинск, Нижегородской обл., а/я 123 Тел. [phone] E-mail: niiogaz-nnovw--vandex.ru

ИНН 5249092714 ОКПО 84305242 ОКВЭД 72.19. ОГРН 1085249000143

25.08.2022 № 2/3-22

В Диссертационный Совет

Иван Юрьевич Голованов выполнил диссертационную работу, направленную на анализ возможности применения полимерных материалов для использования при изготовлении отдельных частей оборудования сушильно-абсорбционного отделения производства серной кислоты.

В рамках диссертации И.Ю. Голованов разработал и изготовил оригинальную экспериментальную установку, при использовании которой были подобраны полимерные материалы, которые могут быть использованы при изготовлении аппаратов сернокислотного производства.

Методом компьютерного моделирования был определен наиболее рациональный полимерный материал для изготовления насадок аппаратов сернокислотного производства - полипропилен и разработаны рациональные конструкции насадок, защищенные патентами.

Результаты исследования И.Ю. Голованова представляют практический интерес для нашей организации и планируются к использованию.

Генеральный директор ООО «ДзержинскНИИОГАЗ»

Приложение Б. Письмо от завода химического оборудования «Заря» (г. Дзержинск).

Ш ЗАВОД шт ^ ХИМИЧЕСКОГО ЯА ОБОРУДОВАНИЯ

ЗАРЯ

_____'

ТЕХНОСТЛНЛЛРГ ''СО 900^

Юридический и фактический адрес: 606000, Нижегородская область, г. о. город Дзержинск, г.Дзержинск, ш. Восточное, дом №117В, помеш. I Почтовый адрес: 606023, Нижегородская обл., г.Дзержинск, а/я 75, факс: [phone],27-21-20

ИНН 5249074923, КПП 524901001

р/с 40702810742000027733, Волго-Вятский банк

ПАО Сбербанк, дополнительный офис № 9042/0210,

к/с 30101810900000000603, БИК 042202603

сайт www.zho-zarva.ru

e-mail: [e-mail]

В диссертационный совет

Иван Юрьевич Голованов выполнил диссертационную работу по исследованию возможности применения полимерных материалов для изготовления насадок в колонных аппаратах сушильно-абсорбционного отделения производства серной кислоты, обоснованию рациональных конструкций насадок.

В ходе экспериментальных исследований на оригинальной установке, разработанной и изготовленной И.Ю. Головановым, были подобраны полимерные материалы, которые могут быть использованы при изготовлении аппаратов сернокислотного производства. С использованием компьютерного моделирования, на основании проведённых расчётов разработаны рациональные конструкции насадок, защищённые патентами.

Технические предложения, изложенные в диссертации, представляют практическую значимость для нашей организации и планируются к использованию.

Директор

Е.Н. Аракчеев

Приложение В. Алгоритм совершенствования насадочного аппарата производства серной кислоты заменой керамической насадки на полипропиленовую.