1.2 Отбойные устройства колонных аппаратов
В аппаратах колонного типа для отделения капель жидкости от паров (газов) над вводом сырья и в верхней части колонны устанавливают отбойные устройства. Отбойные устройства представляют собой обычно конструкцию лабиринтного типа, выполненную из пластин, уголков, проволочной сетки, колец или другой насадки [12].
Работа отбойника разделяется на две стадии: при прохождении потока паров через отбойник капли жидкости выделяются из потока вследствие соприкосновения с поверхностью элементов, а затем отводятся с этой поверхности. В ряде конструкций (отбойники с организованным отводом жидкости) предусмотрены специальные приспособления для отвода жидкости. Отбойные устройства работают эффективно лишь при скоростях паров, не вызывающих режима «захлебывания», при котором жидкость задерживается на отбойнике и начинается унос парами ее капель.
Конструкция отбойника характеризуется двумя основными показателями: долей свободного сечения и удельной (в единице объема) поверхностью. Увеличение доли свободного сечения отбойника повышает его производительность, увеличение поверхности улучшает сепарацию капель.
На рисунке 1.4 показаны некоторые конструкции отбойников, используемые в ряде действующих ректификационных колонн. Конструкции их отличаются сравнительно небольшой долей свободного сечения и могут эффективно работать только при небольшой скорости. Для высокопроизводительных установок применять такие отбойники нецелесообразно.
а - пластинчатая секция; б - уголковая; в - жалюзийная
Рисунок 1.4-Схемы секций отбойников
Высокой эффективностью отличаются отбойники, выполненные из металлической сетки в многослойном пакете (рисунок 1.5). Эти отбойники имеют долю свободного сечения до 97%; значительная поверхность контакта обеспечивается увеличением числа сеток в пакете. Сетку изготовляют из проволоки диаметром около 0,25мм из стали 12Х18Н10Т, а затем гофрируют. Высота гофр составляет около 10 мм. Таким образом, пакет из 10…15 слоев сетки имеет высоту 100…150 мм. Сетку выполняют также в виде сплющенного чулка. Обычно отбойники собирают из отдельных секций, которые укладывают на каркас из балок.
В ряде случаев над сетчатым отбойником для периодической промывки его от загрязнений устанавливают коллектор, через который подают промывную жидкость (менее тяжелую фракцию). В сетчатых отбойниках тарелка, поддерживающая сетчатые пакеты, имеет большее свободное сечение, чем элементы отбойника.
а - сетка в плане (способ вязки); б - профиль сетки после гофрирования; в - расположение сетки в пакете отбойника (1-верхний слой, 2 - нижний слой)
Рисунок 1.5- сетка для отбойных устройств
Рисунок 1.6 – Отбойник с вертикальным расположением элементов
На рисунке 1.6 показана конструкция отбойника с вертикальным расположением элементов. Элементы 1 из листов, согнутых под углом 120°, имеют специальные карманы 2, по которым жидкость стекает вниз. Сливная труба 3 погружена в жидкость гидрозатвора 4. Такие отбойники эффективны; их применяют в аппаратуре и на коммуникациях газобензиновых заводов.