Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.18796/0041-5790-2024-12-20-24
Ключевые слова: mixing intensification, coal tar, pretreatment, static mixer, numerical simulation, effective mixing length, интенсификация смешивания, каменноугольная смола, предварительная обработка, статический смеситель, численное моделирование, эффективная длина смешивания
Аннотация: Каменноугольная смола низкой и средней температуры (НСКС) является важным побочным продуктом карбонизации угля и содержит большое количество органических соединений с высокой добавленной стоимостью. Гетероатомы считаются одной из основных проблем, с которой сталкивается обработка НСКС при достижении высокой добавленной стоимости исПоказать полностьюпользования. Проточный смеситель является частью процесса предобработки НСКС в виде кислотной очистки для смешивания НСКС и добавок для удаления гетероатомов. Целью работы являлись разработка смесителя для условий предобработки НСКС и исследование его технологических возможностей в процессе гомогенизации системы «жидкость - жидкость». Представлен автономный смеситель, основной особенностью которого является наличие турбинного модуля, представляющего собой полую цилиндрическую камеру смешения с геликоидным рельефом поверхности. Процесс смешивания НСКС и добавок анализировался для нескольких вариантов смесителей посредством программного обеспечения для CFD-моделирования. Анализом коэффициента вариации и соответствующей эффективной длины смешивания смесителя было обнаружено, что эффект смешивания разработанной конструкции смесителя лучше, чем у используемого в данное время в процессе предобработки НСКС статического смесителя с перекрещивающимися под 90° пластинами. В частности, на 25% улучшена эффективная длина смешивания. Высококачественный процесс предобработки НСКС может быть получен в результате использования разработанного смесителя, что может сократить разрыв между фундаментальными исследованиями и промышленным производством, открыть путь для глубокой переработки НСКС Low- and medium-temperature coal tar (LMd) is an Important by-product of coal carbonization and contains a large amount of organic compounds with high added value. Heteroatoms are considered one of the main problems faced by the processing of LMd in achieving high added value of use. The flow mixer is part of the LMdpretreatment process in the form of acid cleaning to mix the LMd and heteroatom removal additives. The purpose of the work was to develop a mixer for pretreatment conditions of LMd and to study its technological capabilities in the process of homogenization of the liguid-liguid system. An autonomous mixer is presented, the main feature of which is the presence of a turbine module, which is a hollow cylindrical mixing chamber with a helicoidal surface relief. The mixing process of LMd and additives was analyzed for several mixer options using CFD modeling software. By calculating the coefficient of variation and the corresponding effective mixing length of the mixer, it was found that the mixing effect of the developed mixer design is better than SX static mixer currently used in the LMd pretreatment process. The effective mixing length has been improved by 25%. A high-guality pretreatment process for LMd can be obtained by using the developed mixer, which can bridge the gap between basic research and industrial production, offer a route for deep processing of LMCT.
Журнал: Уголь
Выпуск журнала: № 12
Номера страниц: 20-24
ISSN журнала: 00415790
Место издания: Москва
Издатель: ООО "Редакция журнала "Уголь"