Original title: Transparentní packing pro optické experimenty v rotačním absorbéru
Translated title: Transparent packing for optical experiments in Rotating packed beds
Authors: Hájek, Jiří ; Elcner, Jakub (referee) ; Malý, Milan (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2023
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Vzhledem k množství energetických a průmyslových procesů, které produkují oxid uhličitý, je nutné redukovat vypouštěné množství CO2 do atmosféry. Jednou z možností je zachycení a uskladnění vyprodukovaného oxidu uhličitého tzv. CCS (z anglického „Carbon Capture and Storage“). Pro efektivní zachycení může být použit absorbér s rotujícím ložem (packingem), který funguje na podobném principu jako statická absorpční kolona, ovšem hnací silou kapaliny není tíhová, ale odstředivá síla. Díky tomu může mít zařízení velmi kompaktní rozměry. Pro optimalizaci procesu absorpce je nutné analyzovat charakter proudění uvnitř absorbéru. Tato práce je zaměřena na konstrukci a otestování unikátního strukturovaného lože s výplní z nerezových drátů a nosnými částmi z transparentního plexiskla určeného pro optickou analýzu vnitřního proudění. S použitím vysokorychlostní kamery byl zaznamenán charakter proudění kapaliny při různých provozních režimech. Měněnými provozními parametry byly otáčky lože, které dosahovaly hodnot od 300 do 1 800 ot/min, a rychlost proudu kapaliny přiváděné do lože, o velikostech od 1,25 až po 11,5 m/s. Při hodnocení charakteru proudění byla pozornost věnována hlavně začátku výplně lože, kde se nejvíce mění velikost kapek a jejich rychlost. Nicméně v práci nebylo opomenuto ani zhodnocení proudění napříč celým ložem. V práci jsou řečena také doporučení pro volbu provozních režimů, zhodnocení velikosti kapek a v neposlední řadě i empirická korelace pro výpočet absolutní rychlosti kapaliny na začátku výplně lože. Given the amount of energy and industrial processes that produce carbon dioxide, it is necessary to reduce the amount of CO2 emitted into the atmosphere. One option is to capture and store the carbon dioxide produced, called CCS (Carbon Capture and Storage). For effective capture, a rotating packed bed absorber can be used, which works on a similar principle to a static absorption column, but the driving force of the liquid is not gravity but centrifugal force. This allows the device to be very compact in size. To optimise the absorption process, it is necessary to analyse the nature of the flow inside the absorber. This work focuses on the design and testing of a unique packed bed with stainless steel wire filling and transparent plexiglass support parts for optical analysis of the internal flow. Using a high-speed camera, the nature of the fluid flow was recorded under different operating modes. The changed parameters were the operating speed, which ranged from 300 to 1,800 rpm, and the velocity of the fluid flow, ranging from 1.25 to 11.5 m/s. When evaluating the nature of the flow, attention was paid mainly to the inner part of the packing fill, where the droplet size and velocity change the most. However, the assessment of the flow across the entire packing was also evaluated. Recommendations for the choice of operating modes, evaluation of droplet size and, finally, the empirical correlation for the calculation of the absolute liquid velocity at the inner part of the packing is also discussed.
Keywords: flow visualisation; Rotating packed bed; transparent packing; Rotační strukturované lože; transparentní packing; vizualizace proudění

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/213488

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-531703


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses