Obliczenia symulacyjne spadków ciśnienia na półce sitowej kolumny absorpcyjnej

• Autorzy: Rajewski Jakub , Kowalik Wojciech , Inger Marek , Olszak Artur , Wilk Marcin

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2023.10.5

Warianty tytułu

EN

Simulation calculations of pressure drops on the sieve tray in the absorption column

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do obliczeń symulacyjnych kolumny absorpcyjnej wybrano metodę numerycznej mechaniki płynów CFD (computational fluid dynamics). Wykazano, że znaczący wpływ na opory przepływu fazy gazowej miała technologia wykonania perforacji w półkach sitowych. Niezależnie od zadanych w symulacji warunków procesowych jednostkowe spadki ciśnienia dla poszczególnych próbek wzrastały w szeregu: nawiercane < wytłaczane < wycinane wodą. Doświadczalna weryfikacja otrzymanych wyników dla wybranych wariantów perforacji i parametrów procesowych wykazała satysfakcjonującą dokładność zastosowanej metody obliczeniowej. Wykorzystanie CFD do wyznaczania oporu przepływu gazu przez półkę sitową umożliwia wykonanie obliczeń sprawdzających dla różnych wariantów wielkości i kształtu otworów oraz ich rozmieszczenia, bez koniecznego wykonywania długotrwałych i kosztownych testów półek sitowych wykonanych z blach perforowanych. Podjęte badania mają na celu analizę możliwości zastosowania tej metody obliczeniowej do optymalizacji konstrukcji półki sitowej.

EN

The numerical fluid dynamics (CFD) method was selected for simulation calcns. of the sieve tray in the absorption column. Simulations were carried out for perforated plates made in three different hole cutting technologies: by drilling, pressing and water cutting. The perforation technology of sieve plates had a significant impact on the unit pressure drop of the gas phase, which increased in the order of drilled < pressed < water cut plates. Exptl. verification of the obtained results for selected perforation variants and process parameters showed satisfactory accuracy of the applied calcn. method.

Słowa kluczowe

PL

kolumna absorpcyjna; półka sitowa; spadki ciśnienia; CFD

EN

absorption column; sieve plate; pressure drops; CFD

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 102, nr 10
• Strony: 1022--1028
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rajewski Jakub

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych w Puławach, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 13A, 24-110 Puławy

• https://orcid.org/0000-0002-4949-2806

autor

Kowalik Wojciech

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych w Puławach

• https://orcid.org/0000-0002-3389-3656

autor

Inger Marek

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych w Puławach

• https://orcid.org/0000-0002-4711-6735

autor

Olszak Artur

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych w Puławach

• https://orcid.org/0000-0002-1713-4596

autor

Wilk Marcin

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych w Puławach

• https://orcid.org/0000-0002-2178-2553

Bibliografia

• [1] Z. Ziołkowski, Destylacja i rektyfikacja w przemyśle chemicznym, WNT, Warszawa 1966.
• [2] R. Pohorecki, S. Wroński, Kinetyka i termodynamika procesów inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa 1979.
• [3] J. Warych, Oczyszczanie gazów, procesy i aparatura, WNT, Warszawa 1998.
• [4] https://epcmholdings.com/distillation-columns-plates-and-packing/, dostęp 30 czerwca 2023 r.
• [5] https://www.slideshare.net/AbdelRahmanKamal7/tray-vs-packedcolumn, dostęp 30 czerwca 2023 r.
• [6] T. E. Charles, Process technology equipment and systems, Cengage Learning, Albany, 2014.
• [7] S. Shaaban, Flow Meas. Instrum. 2015, 46, Part A, 44, https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2015.08.012.
• [8] A. Erdal, Flow Meas. Instrum. 1997, 8, nr 2, 93, https://doi.org/10.1016/S0955-5986(97)00032-0.
• [9] http://ins.pulawy.pl/index.php/pl/technologie/kwas-azotowy, dostęp 30 czerwca 2023 r.
• [10] S. Malavasi, G. Messa, U. Fratino, A. Pagano, Flow Meas. Instrum. 2012, 28, 57, https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2012.07.006.
• [11] Z. Ali, E. Aslak, O. Wiig, L. E. Øi, H. F. Svendsen, Energy Procedia 2011, 4, 606.
• [12] B. B. Pruden, W. Hayduk, H. Laudie, Can. J. Chem. Eng. 1974, 52, 64.
• [13] T. Zhao, J. Zhang, L. Ma, J. Mech. Sci. Technol. 2011, 25, 2237, https://doi.org/10.1007/s12206-011-0706-3.
• [14] G. Gan, S. B. Riffat, Exp. Therm. Fluid Sci. 1997, 14, nr 2, 160, https://doi.org/10.1016/S0894-1777(96)00041-6.
• [15] E. Fried, I. E. Idelchik, Flow resistance, a design guide for engineers, Taylor&Francis, USA 1989.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).