Диссертация (1026227), страница 26

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 26)

При закрытых вентилях 25, 33 и 38, открытыхвентиле 23 и дроссельных вентилях 32 и панели 24, производиласьпредварительная продувка усреднителя 19 потоком осушенного воздуха притемпературе окружающей среды Т0= 15-22оС с расходом Q ~ 10 дм3/мин домомента установления постоянной влажности на выходе из усреднителя 19,которая контролировалась методом отбора проб через соответствующийдроссельныйвентильсоответствующихраспределительнойгигрометровэкспериментального стенда.системыпанелиизмерения24свлажностипомощьювоздуха157Одновременно с этим производилось термостатирование рабочего участка29 в рабочем диапазоне средних температур ТР = 16 - 40оС, контролируемыхдатчиком температуры 30, с абсолютной погрешностью не более ±0,2оС.Далее дроссельный вентиль 32 закрывали, а вентиль 25 открывали и спомощью редукционного клапана 18 устанавливали требуемое давление вусреднителе 19.

После чего рабочий участок 29 продувался при постояннойтемпературе ТР потоком воздуха с расходом Q ≈ 3,0 - 3,5 дм3/мин до моментаустановления постоянной влажности на выходе из усреднителя 19, котораяконтролировалась методом отбора проб через соответствующий дроссельныйвентиль распределительной панели 24 с помощью гигрометров системыизмерения влажности воздуха экспериментального стенда до моментадостижения одинаковой влажности воздуха на входе и выходе из рабочегоучастка 29 на протяжении порядка 24 часов. Затем, при закрытом вентиле 25 иоткрытом дроссельном вентиле 32, рабочий участок 29 извлекался изтермостата 34, при этом силикагель герметизировался непосредственно всекциях рабочего участка (Рисунок 3.8), которые взвешивались с точностью дочетвертого десятичного знака.Вследзаэтимрабочийучастокповторноприсоединялсякэкспериментальному стенду и помещался в термостат 34 (Рисунок 3.2), но ужебез исходной регенерации контрольной навески силикагеля.

После чего, спомощью редукционного клапана 18, влажность воздуха в усреднителе 19увеличивали, и технологические операции повторяли, в ранее изложеннойпоследовательности. При этом время насыщения контрольной навескисокращали до величины порядка 8 часов.С целью выявления петли гистерезиса изотермы адсорбции паров воды намелкопористом силикагеле производилось исследование его влагоемкости впроцессе регенерации. При этом статическая влагоемкость силикагеляопределялась аналогичным образом, но с помощью перестановки рабочегоучастка 29 для обеспечения обратного направления потоков из усреднителя 19.1583.1.4.

Методика экспериментального исследования динамики адсорбциипаров воды на мелкопористом силикагелеЭкспериментальное исследование динамики адсорбции преследовало цельполучения информации о выходных кривых и динамических кривыхсорбционных фронтов для проверки адекватности предложенной модели,получения экспериментальных данных для нахождения количественныхоценок определяющих параметров сорбционных процессов, а также дляопределения динамической активности неподвижного слоя силикагеля, как вадсорбционных процессах с термической регенерацией сорбента, так и всорбционных процессах КБА, кроме того для исследования влияния примесейна изменение сорбционной способности мелкопористого силикагеля, а такжеполучения других необходимых данных.В зависимости от условий проведения эксперимента, выходные кривые приосушке потока воздуха регистрировались с помощью гигрометров (Рисунок3.7) системы измерения влажности воздуха экспериментального стенда(Рисунок 3.2), на входе и выходе рабочих участков и их секций (Рисунок 3.8),и/илинавыходепробоотборниковуниверсальногорабочегоучасткаэкспериментального стенда (Рисунок 3.9).В режиме с термической регенерацией сорбента, исходная регенерациямелкопористого силикагеля проводилась путем нагрева исследуемых образцовпо методике, изложенной в разделе 3.1.3 настоящей работы.По завершению процесса исходной регенерации контрольная навескасиликагеля массой порядка m ≈ 1кг с температурой Тн ~ 70оС помещалась водин из рабочих участков (Рисунки 3.8 и 3.9), оснащенных пробоотборниками35 (Рисунок 3.2).После герметизации разъемных соединений рабочего участка 29 и егоустановки в термостат 34 с помощью быстроразъемных соединений 28,производилась установка необходимых давлений на редукционном клапане 18,обеспечивающих требуемую влажность воздуха в усреднителе 19 при159закрытых вентилях 25, 33 и 38, а также открытых вентиле 23 и дроссельномвентили 32 и соответствующем дроссельном вентили панели 24.При достижении требуемой температуры в термостате 34 и постояннойвлажности на выходе из усреднителя 19, которая контролировалась методомотбора проб через соответствующий дроссельный вентиль распределительнойпанели 24 с помощью гигрометров системы измерения влажности воздухаэкспериментального стенда, дроссельный вентиль 32 закрывали, а вентиль 25открывали.В результате влажный воздух из усреднителя 19 через теплообменныйаппарат 27 поступал в рабочий участок 29 и после его прохождениянаправлялся через соответствующий дроссельный вентиль распределительнойпанели 24 в систему измерения влажности, а через дроссельный вентиль 36 – всистему измерения расхода БИ III.При необходимости создания высокой влажности исходного воздуха(φ~100%) на входе рабочего участка 29 (Рисунок 3.2), поток воздуханаправлялся в рабочий участок непосредственно из КГ I экспериментальногостенда, при закрытых редукционном клапане 18, вентиле 23 и дроссельномвентиле 32, после открытия вентилей 25 и 33.

Контроль протекающихпроцессов осуществлялся с помощью манометров 26, 31, 64 и расходомеров 61,66, 68, а также гигрометров системы измерения влажности воздуха, ихвстроенных датчиков температуры и датчиков 21, 30, 63.В экспериментах регистрировались выходные кривые, которые отражалинарастание влажности воздуха за слоем силикагеля во времени. Далее, путемрасчетов по известным методикам [50] выходные кривые пересчитывались вдинамические кривые фронта адсорбции.Для режима параллельного переноса динамические кривые фронтаадсорбции и величину работающего слоя L0 находили несколькими способами.В частности, путем непосредственного пересчета выходных кривых [50], в томчисле по формуле Майкла – Трейбса:160L0  L, p  (1   )где Δτ – разность времени между появлением равновесной τр и проскоковой τпрконцентрацией за слоем; τр – время появления максимальной (равновесной)концентрации; φ – коэффициент симметричности выходных кривых.Кроме того, на протяжении всего времени проведения эксперимента вразличные фиксируемые моменты времени также отбирались пробы воздуха изразличных областей рабочего участка 29 (Рисунок 3.2), с помощьюпробоотборников35,которыенаправлялисьчерезсоответствующиедроссельные вентили распределительной панели 24 в систему измерениявлажности БИ III.При этом пересчет концентраций на выходе из пробоотборниковуниверсального рабочего участка стенда (Рисунок 3.9), на рабочих участкахслоя силикагеля в различные моменты времени, производился с учетомдинамических характеристик гигрометров.Проверку адекватности предложенной модели проводили в рамках решенияобратной задачи.

Выбирая в качестве определяющего условия наилучшеесовпадение расчетных данных модели с кривыми фронтов адсорбции. Причемколичественные оценки определяющих параметров сорбционных процессов вразличных условиях проводили при наличии минимальных расхождениймежду расчетными и экспериментальными данными. Дальнейшая обработкарезультатов эксперимента, как правило, проводилась совместно, как подинамическим кривым фронта адсорбции, так и по выходным кривым.Определение динамической активности неподвижного слоя силикагеля приналичии его термической регенерации осуществлялась двумя методами –весовым, представленным в разделе 3.1.2 настоящей работы, и методом,базирующимся на понятии времени защитного действия.В первом методе динамическая активность силикагеля а д определяласьэкспериментально, путем пропускания через рабочий участок (Рисунок 3.8)161контролируемого объема воздуха при заданных параметрах, до достижения навыходе из него требуемой проскоковой концентрации.Определение количества влаги поглощенной силикагелем осуществлялосьвесовым методом.

После чего рабочий участок повторно устанавливался вэкспериментальный стенд и в тех же условиях осуществлялась дальнейшаяпродувка силикагеля воздухом до получения на выходе из рабочего участкамаксимальной (равновесной) концентрации.Затем после контрольного взвешивания рабочего участка производилосьопределение величины степени использования адсорбционной емкости слоясиликагеля   в виде: mП,mНгде mП и mН – массы контрольной навески силикагеля после насыщения влагойдо проскоковой и максимальной (равновесной) концентрации соответственно.Далее эксперименты повторяли при других рабочих условиях.

Характеристики

Список файлов диссертации