Принцип работы насадочной ректификационной колонны.
Насадочные аппараты.
Насадочные аппараты- колонные аппараты, предназначенные для интенсификации тепло - массообмена и обеспечения однородных гидродинамических условий проведения химико-технологических процессов.
Рис. 21. Схема насадочной колонны.
1. Корпус, 2. Распределительная тарелка, 3. Насадка,
4. Опорные решетки, 5. Перераспределительная тарелка,
6. 8, Люки, 7. Отбойное устройство, А, Б,В,Г,Д штуцера.
Корпус 1 насадочной колонны выполняют (рис. 21) либо цельносварным, либо из отдельных царг с приварными или съемными крышками. Насадочные аппараты весьма чувствительны к неравномерности орошения, поэтому жидкость для орошения насадки подается через распределительную тарелку 2. Насадку 3 располагают по высоте аппарата в несколько слоев (секций) и укладывают на опорные решетки 4. Для загрузки и выгрузки насадки в верхней и нижней частях каждой секции обычно устанавливают люки 6 и 8.
При больших нагрузках по газу и перепаде давлений 400-700 Па на 1 м высоты насадки, сверху на каждый слой укладывают удерживающую решетку, предотвращающую выброс насадки.
В верхней части колонны размещают отбойное устройство 7.
Газ и жидкость движутся противотоком. При этом газ вводится в колонну снизу через штуцер А, а выводится через штуцер Б. Орошающая жидкость вводится сверху через штуцер В, а выводится через штуцеры Г и Д.
При стекании жидкости по насадке происходит ее перераспределение и на некотором расстоянии от распределительной тарелки равномерность орошения может резко уменьшиться. При этом жидкость течет вдоль стенки аппарата, а центральная часть насадки остается не орошенной (так называемый пристеночный эффект - растекание от центра к стенкам). Для исключения этого явления и улучшения смачивания насадки насадочное пространство разделяют на слои высотой от 1,5 до 3,0м и устанавливают между слоями перераспределительные тарелки 5, которые собирают жидкость и распределяют ее вновь по сечению аппарата. отбойное устройство 7.
|
|
|
В зависимости от скорости потока газа насадочные аппараты могут функционировать в следующих гидродинамических режимах: пленочном, подвисания, эмульгирования и брызгоуноса.
Поэтому в каждом конкретном случае оптимальный гидродинамический режим можно установить только технико-экономическим расчетом.
Для работы с загрязненными газами и жидкостями применяют аппараты с подвижной насадкой (фиксируемой опорной и ограничительной решетками), сравнительно легкие элементы которой поддерживаются потоком газа во взвешенном (псевдоожиженном) состоянии.
Аппараты с подвижной насадкой могут функционировать при больших скоростях газа без захлебывания и обеспечивают более высокий коэффициент массопередачи, однако характеризуются большим гидравлическим сопротивлением, значительным брызгоуносом и износом насадочных тел.
|
|
|
Для эффективной работы насадочных аппаратов насадки должны удовлетворять следующим основным требованиям: иметь большую поверхность контакта, хорошо смачиваться орошающей жидкостью, оказывать малое гидравлическое сопротивление газовому потоку, равномерно распределять орошение, быть стойкими к химическому воздействию газа и жидкости, обладать малой материалоемкостью и высокой механической прочностью, иметь невысокую стоимость.
Насадки изготовляют обычно из металлов, стекла, керамики, пластмасс, дерева и загружают в аппараты навалом (нерегулярные насадки) либо укладывают или монтируют в определенном порядке, в частности в жесткую структуру (регулярные насадки).
Элементы нерегулярных насадок выполняют в виде колец, спиралей, роликов, шаров, полусфер, седел и др. Наиболее распространены кольца Рашига, Паля, Лесинга, седла Берля
Регулярная насадка. Правильно уложенная насадка отличается от нерегулярной меньшим гидравлическим сопротивлением и более высокой пропускной способностью. Поэтому она особенно пригодна для процессов вакуумной ректификации.
К недостаткам следует отнести их высокую чувствительность к равномерности орошения.
К регулярным насадкам относятся плоскопараллельная, хордовая, кольцевая (при правильной укладке) и блочная насадки.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 8520; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!