Насадочные аппараты
Насадочные абсорберы представляют собой колонны, загруженные насадкой из тел различной формы. Соприкосновение газа и жидкости происходит в основном на смоченной поверхности насадки, по которой стекает орошающая жидкость. Поверхность насадки в единице объёма аппарата может быть довольно большой и поэтому в сравнительно небольших объёмах можно создать значительные поверхности массопередачи. Насадочный абсорбер (рис.5) состоит из колонны, в которой помещена поддерживающая решетка 1, на которой уложен слой насадки 2. Орошающая жидкость подаётся на насадку при помощи распределительного устройства 3. Насадка может быть уложена сплошным слоем или несколькими слоями, в последнем случае, между отдельными слоями имеется устройство 4 для перераспределения жидкости, что позволяет достичь более равномерного распределения жидкости по сечению аппарата.
Рис.5. Схема насадочного абсороера 1. Поддерживающая решетка; 2. Насадка; 3. Устройство для распределения жидкости; 4. Перераспредедитедь. Движение газа и жидкости в абсорбере обычно осуществляется противотоком. Но при больших скоростях газа (до 10 м/с) возможен только прямоток (из-за захлёбывания аппарата жидкостью при противотоке в этом случае). При этом, процесс интенсифицируется, габариты аппарата и гидравлическое сопротивление уменьшаются, но движущая сила абсорбции (разность концентраций вещества в 1азообразной и жидкой фазах) снижается. Недостаток насадочных абсорберов состоит в трудности организации отвода тепла. Обычно, применяют циркуляционный отвод тепла, используя выносные холодильники.
Насадки Насадки, применяемые для заполнения абсорбционной аппаратуры, должны обладать большой удельной поверхностью (поверхность на единицу объёма) и большим свободным объёмом. Кроме того, насадка должна оказывать малое сопротивление газовому потоку, хорошо распределять жидкость и обладать коррозионной стойкостью в соответствующих средах с малым объёмным весом. Насадки бывают двух типов: регулярные (правильно уложенные) и беспорядочные (засыпаемые в навал). К регулярным насадкам относят: хордовую, кольцевую (при правильной укладке) и блочную. К беспорядочным насадкам относят: кольцевую (при загрузке в навал), седлообразную, шариковую и кусковую. Существуют ещё специальные типы насадок, которые, в свою очередь, могут быть и регулярными и беспорядочными. Хордовая насадка состоит из поставленных на ребро брусков, образующих решетку. Решетки укладываются друг на друга, так, что в смежных решетках бруски повёрнуты на 90° или 45°. Кольцевая насадка представляет собой цилиндрические тонкостенные кольца, наружный диаметр которых обычно равен высоте кольца. Диаметр насадочных колец изменяется от 25 до 150 мм. Кольца малого (до 50 мм) диаметра загружают навалом. Кольца большого диаметра укладывают правильными рядами, обычно, в шахматном порядке, чтобы не допустить провала жидкости. Чаще всего кольца керамические. Различают кольца Рашига - это простые кольца без дополнительных устройств; кольца Лессинга - это кольца с одной диаметральной перегородкой; кольца с крестообразной перегородкой; спиральные кольца, имеющие внутри 1, 2 или 3 спирали; кольца с рифлёной наружной поверхностью; кольца Палля с отверстиями в боковых стенках. Все кольца по сравнению с кольцами Рашига имеют существенно более высокое гидравлическое сопротивление при небольшом повышении эффективности, за исключением колец Палля, имеющих меньшее сопротивление. Седлообразная насадка по сравнению с кольцами Рашига имеет большую удельную поверхность (~ на 25 %) и несколько больший свободный объём, а также, несколько меньшее гидравлическое сопротивление и несколько большую эффективность. Различают седлообразную насадку Берля - поверхность представляет собой гиперболический параболоид и насадку Инталокс - поверхность представляет собой часть тора. Сёдла Инталокс обеспечивают большую беспорядочность насадки и не создают предпочтительных путей для протекания жидкости, кроме того, их удельная поверхность и свободный объём выше, чем у сёдел Берля. Блочная насадка является аналогом колец Рашига, но выполнена в виде блоков больших размеров, что значительно облегчает монтаж. Отверстия выполняются либо в форме узких щелей, либо в виде решетки, либо в виде сот. Кусковая и шариковая насадка изготавливается из фарфора, кварца или кокса с диаметром от 25 до 100 мм. Её достоинство состоит в дешевизне и химической стойкости; а недостаток в малой удельной поверхности и свободном объёме, а также в значительном гидравлическом сопротивлении и, зачастую, большом удельном весе. К специальным насадкам относят: Проволочные спирали с диаметром до 30 мм (при диаметре проволоки до 3 мм). Они характеризуются большим свободным объёмом (до 96 %) и малым гидравлическим сопротивлением. Полиэтиленовые розетки Теллера (ряд колец, собранных в тор)у которых коэффициент массопередачи на 23 - 72 % больше, чем у колец Рашига при свободном объёме до 83 %. Металлические сетчатые насадки с высокой эффективностью, но ониобладают высокой забиваемостью и имеют малые допустимые скорости газа. Насадки, выполненные из стеклянного волокна. Они характеризуются очень высокой удельной поверхностью (до 1000 м2/м3) и большим свободным объёмом (до 90 - 95 %) и, при этом, имеют самое малое гидравлическое сопротивление по сравнению со всеми насадками, загружаемыми в навал. Но, в тоже время, они легко забиваются и разрушаются при захлёбывании.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|