 |
|
Гидродинамические режимы насадочного абсорбера
Насадочные абсорберы могут работать в различных режимах (рис.80):
1. Пленочныйдо точки А (рис.80). Наблюдается при небольших плотностях орошения и малых скоростях газа. Количество удерживаемой насадкой жидкости не зависит от скорости газа.
2. Режим подвисания –отрезок АВ. Происходит торможение жидкости газовым потоком вследствие трения газа о жидкость. Скорость уменьшается, а толщина слоя насадки, удерживающего жидкость, увеличивается. Улучшается интенсивность массопередачи.
3. Режим эмульгирования –отрезок ВС. Возникает в результате накопления жидкости в свободном объеме насадки. Накопление будет до тех пор, пока сила трения не уравновесит силу тяжести. Происходит инверсия фаз: жидкость становится сплошной фазой, а газ – дисперсной. Образуется газожидкостная система, напоминающая барботажный слой (пену). Гидравлическое сопротивление колонны резко возрастает (точка С на рис.80). Режим эмульгирования соответствует максимальной эффективности насадочной колонны.
4. Режим уноса – линия СД (рис.80).
Эмульгационная насадочная колонна
В колонне 1 (рис. 81) режим эмульгирования устанавливают и поддерживают при помощи сливной трубы 2 в виде гидравлического затвора. Высоту эмульсии в аппарате регулируют при помощи вентилей 3. Для равномерного распределения газа по сечению колонны используется тарелка 4.
В обычных колоннах режим эмульгирования неустойчив и переходит в режим захлебывания (уноса).
Выбор насадок
Для эффективной работы насадки она должна удовлетворять требованиям:
1. обладать большой удельной поверхностью;
2. хорошо смачиваться;
3. оказывать малое гидравлическое сопротивление потоку;
4. равномерно распределять орошающую жидкость;
5. быть стойкой к химическому воздействию газа и жидкости;
6. иметь малый удельный вес;
7. обладать высокой механической прочностью;
8. иметь невысокую стоимость.
Насадок, удовлетворяющих всем этим требованиям, не существует. В промышленности широко применяют насадки: кольца Рашига, кольца Паля, седла Бёрля, хордовая насадка.
Основным достоинством насадочных колонных аппаратов является простота устройства и низкое гидравлическое сопротивление. Недостатки: 1. трудность отвода тепла; 2. плохая смачиваемость при низких плотностях орошения; 3. не пригодны для работы с грязными растворами. При работе с грязными растворами применяют колонны с плавающей насадкой, выполненных в виде легких шаров из пластмассы. При увеличении скорости насадка становится взвешенной.