Лекция №10

Конструкции абсорберов.

Режимы работы насадочных аппаратов

Режимы работы тарельчатых аппаратов

Расчет абсорберов.

Конструкции абсорберов

Выбор типа абсорбера определяется видом контакта потоков газа и жидкости. Для создания развитой поверхности контакта фаз газ пропускают через колонну с насадкой, орошаемой жидкостью (насадочные абсорберы), либо через аппарат, в котором жидкость распыливается форсунками или вращающимися механическими элементами (распыливающие абсорберы). Для хорошо растворимых газов используют поверхностные абсорберы, в которых газ пропускают над поверхностью жидкости или над поверхностью текущей пленки жидкости (пленочные). Кроме того, газ может распределяться в жидкости в виде струек и пузырьков (барботажные абсорберы).

Наиболее широкое распространение получили насадочные и барботажные тарельчатые абсорберы.

Требования к абсорберам

1. Должен обладать развитой поверхностью контакта фаз;

2. Должны иметь большие предельные нагрузки по жидкости, газу или пару;

3. Небольшое гидравлическое сопротивление:

4. Должны быть дешевы;

5. Должны быть коррозионно устойчивы.

Насадочные и тарельчатые колонные аппараты

Режимы работы насадочных аппаратов

Насадочные абсорберы представляют собой колонны, заполненные насадкой. Жидкость стекает по поверхности насадочных тел в виде тонкой пленки. Контакт газа со стекающей жидкостью происходит по поверхности смоченной насадки, поэтому насадка должна иметь как можно большую поверхность в единице объема.

1-й – пленочный – жидкость стекает в виде пленки.

2-й – режим подвисания – жидкость подвисает к насадке; скорость течения жидкости уменьшается, а толщина ее пленки и количество удерживаемой жидкости увеличивается.

3-й – режим эмульгирования – газ пробулькивает через жидкость; жидкость накапливается в свободном объеме насадки, соответствует максимальной эффективности насадочных колонн.

4-й – режим уноса жидкости – режим не рабочий.

I – менее интенсивный, но наиболее распространен; II – газ и жидкость наиболее турбулизованы, ↑ коэффициент массопередачи; III – коэффициент массопередачи наиболее интенсивный, но обладает недостатками: его трудно поддерживать, резко ↑ гидравлическое сопротивление, снижается движущая сила процесса, => этот режим применяется там, где сопротивление не имеет значения (ректификация). I, II – рабочие; III – применяется в отдельных случаях.

Рассматривая насадочные аппараты, мы видим, что основным элементом этих аппаратов является насадка, или правильнее будет сказать слой насадки.

Для того, чтобы насадка работала эффективно, она должна удовлетворять следующим требованиям:

– обладать большой поверхностью в единице объема;

– хорошо смачиваться орошающей жидкостью;

– оказывать малое гидравлическое сопротивление газовому потоку;

– равномерно распределять орошающую жидкость;

– быть стойкой к химическому воздействию жидкости или газа, движущихся в колонне;

– иметь малый удельный вес;

– обладать высокой механической прочностью;

– иметь невысокую стоимость.

Насадок, полностью удовлетворяющих всем указанным требованиям, не существует, так как, например, увеличение удельной поверхности насадки влечет за собой увеличение гидравлического сопротивления аппарата и снижение предельных нагрузок. В промышленности применяют разнообразные по форме и размерам насадки, которые в той или иной мере удовлетворяют требованиям, являющимся основными при проведении конкретного процесса. Насадки изготавливают из разнообразных материалов (керамика, сталь, пластмассы и др.), выбор которых диктуется величиной удельной поверхности насадки, смачиваемостью и коррозийной стойкостью.

Классификация и выбор насадок (самостоятельно)

Классификация и выбор тарелок (самостоятельно)