Перегляд за Автор "Скрипник, О. В."

Зараз показуємо 1 - 1 з 1
  • Документ
    Кінетика процесів фазових перетворень у системі "CO₂-H₂O - газові гідрати CO₂"
    (Одес. держ. акад. холоду, 2009) Скрипник, О. В.
    Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 - Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. У дисертаційній роботі розглянуто перспективи використання газових гідратів, газгідратних капсул і поршнів для різних технологічних процесів, а саме стискування газів, їхнього збереження в гідратному стані, зниження вологовмісткості газів, опріснення води, концентрування водяних органічних розчинів, виробництва та акумулювання холоду, розділення газових сумішей, транспортування газу, очищення газових трубопроводів. На підставі проведеного аналізу літературних даних аргументовано актуальність дослідження кінетики процесів гідратоутворення, утворення та плавлення ЛГ капсул CO₂. В результаті експериментальних досліджень визначено р і Т параметри трифазної рівноважної термодинамічної системи "CO₂ - H₂O - CO₂-nH₂O" отримано рівняння залежності "тиск-температура" для цієї системи, обговорено результати експериментів, отримано вирази для розрахунку стандартних змін ΔU°, ΔН° й ΔS° при утворенні гідрату CO₂ і його розчинення у воді, визначено склад гідрату CO₂. Експериментально досліджено кінетику процесу гідратоутворення CO₂ у воді і водноетаноловому розчині. Для обробки результатів експериментальних досліджень по кінетиці гідратоутворення було обрано напівемпіричне рівняння А. Vysniauskas і Р. R. Bichnoi, отримане на основі розробленої ними моделі механізму процесу гідратоутворення. Для С02 на підставі експериментальних даних для цього рівняння було визначено енергію активації ΔЕ=-125,409 кДж/моль, та константи А,ξ, β, γ. Порівняння швидкості гідратоутворення CO₂ і СН4 показує, що для CO₂ вона значно вища. На нашу думку, це пов'язано з тим, що коефіцієнт дифузії С02 у воді (водяних розчинах) суттєво вищий, ніж метану. Досліджено вплив добавок етанолу на швидкість гідратоутворення CO₂. У результаті експериментів встановлено, що при додаванні етанолу до приблизно 10% за об'ємом води швидкість гідратоутворення CO₂ підвищується приблизно у 2,8 раза, а при більших концентраціях зменшується. На основі експериментальних даних, оброблених методом найменших квадратів, запропоновано вид залежності для розрахунку швидкості гідратоутворення у водноетаноловому розчині. Розроблено математичну модель охолодження і заморожування ВГ суспензії у замкнутому об'ємі, наведено наближені рішення задачі визначення часу цього процесу аналітичним і чисельним методом, виконано аналіз цих рішень. У зв’язку з наявністю нелінійної умови Стефана задача визначення часу утворення ЛГ капсул точного аналітичного рішення не має. Тому вона розв'язувалась приблизним аналітичним методом з використанням перетворення Лейбензона, який передбачає посилання на відомі закони розподілу температур у твердій і рідкій частинах ЛГ капсул. Зіставлення отриманих результатів наближених аналітичних рішень з експериментальними даними показало наявність значної похибки, у зв'язку з чим рішення виконувалося також чисельним методом сіток по неявній схемі різниць. Експерименти показали, що значення часу замороження ВГ суспензії добре співпадають із відповідними значеннями отриманими при моделюванні. Експериментально підтверджено можливість одержання монолітних ЛГ капсул CO₂. Для спрощення використання результатів математичного моделювання й експериментальних даних нами запропоновано рівняння, яке описує кореляційно-регресивний зв'язок між τ3, m, ΔT,2 і α в безрозмірному вигляді. На основі розробленої фізичної моделі процесу плавлення ЛГ капсул та експериментальних даних отримано рівняння для розрахунку коефіцієнта тепловіддачі газоводяної суміші до поверхні капсул. Розроблено технологічні рішення по застосуванню ЛГ капсул CO₂. при виробництві безалкогольних напоїв та для утилізації CO₂ із сатураторних газів цукрового виробництва. Впровадження технологічної лінії виробництва безалкогольних напоїв із застосуванням ЛГ капсул CO₂ продуктивністю 100 тис. декалітрів у рік зменшить втрати CO₂ на 17,8 тис. кг у рік, що, у свою чергу, зменшить на цю величину викиди CO₂ в атмосферу.