26. И зобразите схему устройства и опишите действие абсорбционного аппарата с отводом теплоты абсорбции.

Газ идет через абсорбер снизу вверх, а жидкость стекает вниз. При этом уходящий газ соприкасается со свежим абсорбентом, над которым парциальное давление поглощаемого компонента очень мало или даже равно нулю.

Рисунок 3.1 – Противоточная установка одноступенчатой абсорбции с рециркуляцией жидкости:

1 – адсорбер; 2 – промежуточная емкость; 3 – насос; 4 – холодильник

Отвод теплоты в абсорберах к улучшению смачиваемости часто обеспечиваются рециркуляцией абсорбента, несмотря на то что это существенно усложняет и удорожает абсорбционную установку. В такой установке (рис. 3.1) часть жидкости с концентрацией в качестве конечного продукта отбирают из нижней части абсорбера 1, а другую часть насосом 3 из промежуточной емкости 2 подают на верх абсорбера, где она смешивается с исходным поглотителем, имеющим начальную концентрацию . В результате образуется смесь, концентрация которой равна , причем . Отметим, что возвращающаяся в абсорбер жидкость может быть попутно охлаждена в холодильнике 4, что приводит к понижению температуры жидкости, орошающей абсорбер, и соответственно к понижению температуры процесса.

27. Изобразите схему устройства и опишите действие массообменной колонны с ситчатыми тарелками. Каковы достоинства и недостатки этих тарелок по сравнению с другими?

Рисунок 4.1 – Схема работы ситчатой переливной тарелки:

1 – тарелки; 2 – барботажный слой (пена); 3 – поток жидкости; 4 – поток газа; 5 – переливной порог; 6 – гидрозатвор

Ситчатые тарелки имеют выштампованные отверстия диаметром 2–8 мм. Из-за малых размеров отверстий жидкость не может двигаться через них вместе с газом, поэтому для стока жидкости предусмотрены переливные устройства.

Уровень барботажного слоя поддерживается порогом переливного устройства. Нижний край переливной перегородки находится ниже уровня барботажного слоя, благодаря этому возникает гидрозатвор, препятствующий движению газа через переливное устройство. Высота барботажного слоя не всегда бывает достаточной для образования гидрозатвора, для этого случая в конструкции некоторых тарелок предусмотрена дополнительная перегородка гидрозатвора.

Достоинства

Недостатки

Большая площадь поверхности контакта фаз, по сравнению с провальными тарелками и насадочными аппаратами; Больший интервал рабочих скоростей газа, по сравнению с провальными тарелками; Простота устройства, лёгкость монтажа и ремонта, по сравнению с переливными тарелками других типов, что обусловливает низкую стоимость колонн с ситчатыми тарелками; Наименьшее из всех переливных тарелок гидравлическое сопротивление по газовой фазе; Нет жёсткого ограничения по минимальному расходу жидкости, в отличие от насадочных аппаратов.

Небольшой интервал нагрузок по газовой фазе, при низком расходе газа жидкость быстро стекает через отверстия и барботажный слой на тарелке не образуется; Небольшой размер отверстий делает ситчатые тарелки более чувствительными к загрязнениям, чем провальные.