Odwadnianie etanolu metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej - analiza teoretyczno-doświadczalna procesu
Autor
Zieliński, Łukasz
Promotor
dr hab. inż. Krzysztof Kupiec, prof. PK
Data wydania
2005
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Praca dotyczy odwadniania etanolu metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej. W części literaturowej dokonano przeglądu publikacji dotyczących dodawania etanolu do paliw oraz metod odwadniania etanolu. Szczególną uwagę poświecono adsorpcji zmiennociśnieniowej, która jest najczęściej stosowana. W części eksperymentalnej pracy określono parametry kinetyczne procesu adsorpcyjno-desorpcyjnego oraz badano cykliczny proces adsorpcyjno - desorpcyjny. Proces cykliczny prowadzono w układzie adsorpcja - wydmuch - płukanie. Opracowano model matematyczny procesu odwadniania etanolu. Model uwzględnia kinetykę przenoszenia masy opisaną równaniem LDF, zmianę prędkości gazu przy przepływie przez złoże adsorbentu oraz zmianę ciśnienia gazu zarówno w czasie jak również na długości złoża. Model matematyczny procesu stanowią równania bilansu ogólnego, bilansu wody, bilansu pędu, równowagi adsorpcyjnej, równania kinetyki adsorpcji oraz warunki początkowe i brzegowe. Równania modelu rozwiązano metodą różnic skończonych. W etapie wydmuchu należało rozwiązać zagadnienie brzegowe. Problem rozwiązano stosując metodę iteracyjną.Porównano wyniki numeryczne z wynikami eksperymentalnymi. Przedstawiono czasowe zmiany średniej zawartości wody w złożu adsorbentu dla trzech cykli adsorpcja-wydmuch-płukanie. Przebiegi krzywych wynikających z cyfrowej symulacji procesu są zgodne z wynikami otrzymanymi doświadczalnie. Począwszy od drugiego cyklu proces ma charakter pseudoustalony. Pokazano profile stężenia pary wodnej w ziarnach adsorbentu, odpowiednio, podczas etapu adsorpcji, wydmuchu i płukania w pierwszym oraz drugim i trzecim cyklu. Podobnie zilustrowano graficznie wyniki dla symulacji numerycznej profili prędkości lokalnej gazu w kolumnie. Dalszą cześć pracy poświęcono symulacji numerycznej procesu adsorpcyjno - desorpcyjnego dla warunków stosowanych w instalacjach przemysłowych. Badano i analizowano wpływ różnych parametrów procesowych instalacji odwadniającej na czystość oraz stopień odzysku etanolu. Przedstawiono wpływ wysokości złoża, wpływ składu surowca, wpływ natężenia przepływu surowca, wpływ stosunku ciśnienia wysokiego do niskiego oraz wpływ stopnia recyklu.
Klasyfikacja PKT
490000 Przemysł chemiczny
492500 Przemysł organiczny
Wydział
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
