Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Апарати, в яких здійснюються абсорбційні процеси, називають абсорбери. Як і інші процеси масопередачі, абсорбція протікає на межі розділу фаз. Тому абсорбери повинні мати розвинену поверхню дотику між рідиною і газом. За способом утворення цієї поверхні абсорбери можна умовно розділити на наступні групи: поверхневі та плівкові, насадок, барботажние (тарілчасті), розпилюють.
Тарілчасті абсорбери являють собою, як правило, вертикальні колони, всередині яких на певній відстані один від одного розміщені горизонтальні перегородки - тарілки. За допомогою тарілок здійснюється спрямований рух фаз і багаторазове взаємодію рідини і газу. В даний час в промисловості застосовуються різноманітні конструкції тарельчатий апаратів. За способом зливу рідини з тарілок барботажние абсорбери можна підрозділити на колони: 1) з тарілками зі зливними пристроями і 2) з тарілками без зливних пристроїв.Тарілчасті колони зі зливними пристроями. У цих колонах перелив рідини з тарілки на тарілку здійснюється за допомогою спеціальних пристроїв - зливних трубок, кишень і т.п. Нижні колони трубок занурені у склянку на нижчерозташованими тарілках і утворюють гідравлічні затвори, що виключають можливість проходження газу через зливний пристрій.. Рідина надходить на верхню тарілку , зливається з тарілки на тарілку через переливні пристрої і видаляються з нижньої частини колони. Газ надходить у нижню частину апарата проходить послідовно крізь отвори або ковпачки кожної тарілки. При цьому газ розподіляється у вигляді бульбашок і струменів в шарі рідини на тарілці,утворюючи на ній шар піни, що є основною областю масообміну і теплообміну на тарілці. Відпрацьований газ видаляється зверху колони.Переливні трубки розташовують на тарілках таким чином, щоб рідина на сусідніх тарілках протікала під взаімопротівоположних напрямках. За останній час все ширше застосовують зливні пристрої у вигляді сегментів, вирізаних в тарілці і обмежених порогом - переливом.До тарілках із зливними пристроями відносяться: сітчатие, колпакові, клапанні і баластні, пластинчасті.Гідродинамічні режими роботи тарілок. Ефективність тарілок будь-яких конструкцій в значній мірі залежить від гідродинамічних режимів їх роботи. Тому до опису основних конструкцій тарілок розглянемо ці режими.Залежно від швидкості газу і щільності зрошення розрізняють три основні гідродинамічних режиму роботи барботажних тарілок: бульбашковий, пінний і струменевий, або інжекційний. Ці режими відрізняються структурою барботажного шару, яка в основному визначає його гідравлічний опір і висоту, а також величину поверхні контакту фаз.
Бульбашковий режим. Такий режим спостерігається при невеликих швидкостях газу, коли він рухається крізь шар рідини у вигляді окремих бульбашок. Поверхня контакту фаз на тарілці, що працює в бульбашкової режимі, невелика.
Пінний режим. Зі збільшенням витрати газу виходять з отвори і прорізи окремі бульбашки зливаються в суцільну струмінь, який на певній відстані від місця закінчення руйнується внаслідок опору барботажного шару з утворенням великої кількості бульбашок. При цьому на тарілці виникає газо-рідинна дисперсна система - піна, яка є нестабільною і руйнується відразу ж після припинення подачі газу. У зазначеному режимі контактування газу і рідини відбувається на поверхні бульбашок і струменів газу, а також на поверхні крапель рідини, які у великій кількості утворюються над барботажние шаром при виході бульбашок газу з барботажного шару і руйнуванні їх оболонок. При пінному режимі поверхня контакту фаз на барботажних тарілках максимальна.
Струменевий (інжекційний) режим. При подальшому збільшенні швидкості газу довжина газових струменів збільшується, і вони виходять на поверхню барботажного шару, не руйнуючись і утворюючи велику кількість великих бризок. Поверхня контакту фаз в умовах такого гідродинамічного режиму різко знижується. Слід зазначити, що перехід від одного режиму до іншого відбувається поступово. Загальні методи розрахунку кордонів гідродинамічних режимів (критичних точок) для барботажних тарілок відсутні. Тому при проектуванні тарельчатий апаратів зазвичай розрахунковим шляхом визначають швидкість газу, відповідну нижнього і верхнього меж роботи тарілки, і потім вибирають робочу швидкість газу.
Сітчатие тарілки. Колона з сітчастими тарілками являє собою вертикальний циліндричний корпус з горизонтальними тарілками , в яких рівномірно по всій поверхні просвердлені значне число отворів діаметром 1-5 мм. Для зливу рідини і регулювання її рівня на тарілці служать переливні трубки , нижні кінці яких занурені у склянки . Газ проходить крізь отвори тарілки і розподіляється в рідині у вигляді дрібних цівок і бульбашок. При дуже малій швидкості газу рідина може просочуватися (або «провалюватися») через отвори тарілки на нижчерозташованими, що повинно привести до істотного зниження інтенсивності массопередачі. Тому газ повинен рухатися з певною швидкістю і мати тиск, достатній для того, щоб подолати тиск шару рідини на тарілці і запобігти стікання рідини через отвори тарілки.Сітчатие тарілки відрізняються простотою пристрою, легкістю монтажу, огляду та ремонту. Гідравлічний опір цих тарілок невелика. Сітчатие тарілки стійко працюють в досить широкому інтервалі швидкостей газу, причому в певному діапазоні навантажень по газу і рідини ці тарілки мають високу ефективність. Разом з тим сітчатие тарілки чутливі до забруднень і осадів, які забивають отвори тарілок. У разі раптового припинення надходження газу або значного зниження його тиску з сітчатих тарілок зливається вся рідина, і для відновлення процесу потрібно знову запускати колону.