23. Устройство насадочных колонн.
Внизу помещается поддерживающая решетка, на которой уложен слой насадки; выше имеется устройство для перераспределения жидкости и снова слой насадки. В верхней части колонны имеется приспособление для распределения жидкости. Жидкость из колонны выводится через гидрозатвор, который предотвращает прорыв газа через штуцер вывода жидкости.
2 4. Зачем разделяют насадочный слой на отдельные секции?
(Корпус 1 абсорбционной насадочной колонны выполняют 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 б и 8. При больших нагрузках по газу и перепаде давлений 400-700 Па на 1 м высоты насадки сверху на каждый слой насадки укладывают удерживающую решетку, предотвращающую выброс насадки. В верхней части колонны размещено отбойное устройство 7. Газ и жидкость движутся в насадочной колонне 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 или 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 неорошенной. Для исключения этого явления насадочное пространство разделяют на слои и устанавливают между слоями перераспределительные тарелки 5, которые собирают жидкость и распределяют ее вновь по сечению аппарата.
25. Устройства для равномерного распределения и перераспределения жидкости в насадочной колонне.
Основное условие эффективной работы насадочного аппарата - смачивание всей насадки и равномерное распределение жидкой и паровой фазы по сечению аппарата.
Орошение насадочных колонн должно быть не только равномерным, но и достаточным. Поэтому существует понятие минимальной плотности орошения q'min. Для большей части насадок q'min = 10-12 м3/м2-ч. Орошение аппарата также не должно быть избыточным, это вызывает «затопление» насадки и увеличение ее гидравлического сопротивления. Максимальная плотность орошения q'max = (4-6).
В качестве оросителей в насадочных колоннах используются распределительные тарелки, желоба, коллекторы, отражатели, центробежные распылители, форсунки.
Установлено,
что при стекании жидкости по насадке
характер распределения жидкости меняется
по высоте аппарата. Даже при равномерном
орошении верхних слоев, в орошении
нижних слоев возможна значительная
неравномерность. Орошающая жидкость
растекается к стенкам аппарата, и, при
достаточно большой высоте насадочного
слоя, внутри него образуется так
называемый «сухой конус», в который
устремляется паровой поток.
Как показывает опыт, степень растекания жидкости по насадке зависит:
а) от длины пути жидкости в насадке (Я);
б) диаметра колонны (D);
в) диаметра насадочных тел (d).
Степень растекания жидкости по насадке можно оценить по критической высоте Нкр насадочного слоя. Под Нкр подразумевают высоту насадочного слоя, при которой появляются признаки минимально допустимой поперечной неравномерности.
Для насадок разного типа получены следующие соотношения между диаметром аппарата и критической высотой:
Кольца Рашига Нкр = (2,5 - 3) D при d < 0,0330;
Кольца Палля Нкр = (5 - 10) D при d < (0,1 - 0,066) D;
Седла Берля Нкр = (5 - 8) D при d > 0,066 D.
Для регулярной насадки Якр больше, чем для нерегулярной, обычно принимают Нкр = (8 - 10) D.
Перераспределение пара между секциями насадки не требует установки каких-либо устройств. Равномерное распределение пара легко достигается в колосниковых решетках под насадкой при условии, что свободное сечение решетки больше аналогичного параметра насадки.
На
рис. слева показана типовая колосниковая
решетка под кольца Рашига для колонн D
= 400 - 4000 мм. Решетка собрана из колосников
(толщина 4-10 мм, высота 50 мм), изготовленных
из полосовой углеродистой или легированной
стали. Расстояние между колосниками
решетки на 25-30 % меньше размеров насадочных
тел для исключения попадания их под
решетку.
Между колосниками 5 решеток исполнения II установлены дистанционные втулки 3, и весь пакет стянут шпильками 2. Решетки укладывают на опорное кольцо 4, которое поддерживается приваренными к корпусу аппарата косынками 1 или приваренными опорными балками. Под колосниковой решеткой между слоями насадки устанавливают перераспределительные тарелки для сбора жидкости со стенок аппарата и для направления ее на орошение нижерасположенного слоя насадки.
Следует отметить, что равномерность распределения жидкости в любой насадке значительно зависит от смачиваемости материала, из которого эта насадка изготовлена. Поэтому в ряде случаев рекомендуют увеличивать смачиваемость материала нанесением гидрофильных покрытий, травлением или специальной механической обработкой листовых материалов. Однако эти методы эффективны только при условии, что в процессе эксплуатации насадка не покрывается слоем осадка, выделяющегося из рабочих сред. В противном случае смачиваемость насадки определяется свойствами осадка.
https://www.donationalerts.com/r/chuprinog
https://www.twitch.tv/chuprinog
https://www.youtube.com/@chuprinog