ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Насадочные абсорберы из "Очистка технологических газов" Для очистки технологических газов большое распространение получили как в отечественной промышленности, так и за рубежом массообменные аппараты с нерегулярной (засыпанной навалом) насадкой [17, 18, 53, 54]. Такие аппараты обеспечивают высокую надежность эксплуатации в широком диапазоне нагрузок по газу и жидкости, что важно длгя агрегатов большой единичной мощности. [c.72] Гидродинамические характеристики насадок заметно зависят от технологии и качества изготовления. Данные зарубежных исследований [55—57] седловидных и кольцевых насадок весьма противоречивы некотодые сообщения [58, 59] носят, но-видимому, рекламный характер. В табл. П-7 приведены, но данным [17, 60], характеристики отечественных керамических насадок, а также стальных и пластмассовых колец Палля. [c.73] Значения коэффициентов А и т для различных насадок приведены ниже в табл. П-8. Уравнение (II, 97) следует применять при использовании жидкостей, вязкость которых не сильно отличается от вязкости воды. [c.73] Экспериментальные данные по предельным нагрузкам приведены на рис. П-9. [c.75] Эффективность массообмена на седловидных насадках, насадке ГИАП и НИИэмальхиммаш и кольцах Палля [60, 61] не менее чем на 20 % при сопоставимых условиях превышает эффективность массообмена на керамических кольцах Рашига, причем эта разница увеличивается с ростом высоты насадочного слоя. [c.75] Отечественные седла типа Инталокс, насадка ГИАП и НИИэмальхиммаш и кольца Палля успешно применяются при производстве аммиака (стадия очистки МЭА при атмосферном и избыточном давлении), а также в производстве технического азота (извлечение СОа из топочных газов). [c.75] В насадочных аппаратах эффективная поверхность контакта йзф в значительной степени зависит от плотности орошения, размеров насадки и области протекания химической реакции. Не вся геометрическая поверхность насадки является смоченной и не вся смоченная поверхность может быть эффективна. Величина а,ф/ао характеризует степень использования поверхности насадки. Рекомендации [64—66] по практическому использованию величины эф/ао приведены в табл. П-9. [c.76] Приведенные выше уравнения для расчета рж и Рг не учитывают влияние поверхностной конвекции. Приближенно поправочный коэффициент (фактор интенсивности поверхностной конвекции), учитывающий увеличение Рж при хемосорбции, можно рассчитывать по опытным данным [67], полученным на дисковой колонне, т. е. [c.76] При перэходе из пленочного гидродинамического режима работы в режим подвисания эффективность массообмена заметно увеличивается [68], особенно для насадок сравнительно небольшого размера. [c.77] Одной из главных причин уменьшения эффективности работы абсорберов большого диаметра является значительная поперечная неравномерность [69] потоков газа и жидкости. Так, даже при равномерной порозности насадочного слоя наблюдается растекание жидкости к стенкам абсорбера. Если укладка насадки такова, что порозность возрастает от центра аппарата к его периферии, то доля жидкости, прохо/(ящая вблизи стенок, значительно увеличивается [70]. При заметном повышении скорости газа и особенно при переходе в режим подвисания следует ожидать уменьшение поперечной неравномерности жидкости. На практике главной причиной поперечной неравномерности является недостаточно хорошее первоначальное распределение газа и жидкости по сечению аппарата. В применении к моноэтаноламиновому абсорберу этот вопрос был подробно освеп] ен в работах [53, 71, 72]. [c.77] Для снижения поперечной неравномерности при очистке технологических газов (особенно для процесса очистки под давлением) применяются тарелки — распределители жидкости. Тарелка представляет собой плиту с отверстиями для стока жидкости и колпачками для прохода газа. Для ввода жидкости служит пучок перфорированных труб, проложенных между газовыми патрубками. Такое устройство компактно и не нарушает равномерность газового потока. [c.77] Равномерность раздачи жидкости из коллектора по трубам достигается уменьшением диаметра труб от центра к периферии, равномерность расхода вдоль этих труб — переменным шагом между отверстиями равного диаметра. Методика расчета равномерности подачи жидкости перфорированными трубами приведена в работе [73]. Уровень жидкости над сливными отверстиями должен быть достаточно большим, чтобы снизить влияние перекоса плиты на распределение жидкости. Зазор между зонтом и патрубком газового колпака следует выбирать таким образом, чтобы коэффициент гидравлического сопротивления практически не зависел от его величины. [c.77] В литературе приводятся опытные данные по эффективным коэффициентам продольного перемешивания жидкости и газа в насадочных аппаратах [68, 74—83], но в ограниченном интервале параметров В целом можно считать, что при правильном первичном распределении влияние продольного перемешивания жидкости в насадке на эффективность массообмена невелико. Так, по данным [78], коэффициент Вж изменяется в пределах от 50 до 120 см /с при увеличении плотности орошения от 10 до 40м /(м -ч) при расчете по данным [80] величина не превышает 150 см /с для условий работы промышленных абсорберов очистки МЭА при атмосферном давлении. [c.77] В орошаемой насадке значение коэффициента выше. Приближенная величина Dr для условий работы промышленных насадочных аппаратов составляет примерно 100—500 см /с. При таких значенияхДг величина Вор, характеризующая степень продольного перемешивания, высока, что говорит об отсутствии влияния на эффективность абсорбции продольного перемешивания газа. Однако в некоторых случаях (например, при малой скорости газа и очень высокой плотности орошения) отрицательное влияние продольного перемешивания следует учитывать, особенно, если требуется обеспечить высокий коэффициент извлечения. [c.78] Для аппаратов с регулярной (упорядоченной) насадкой характерны отсутствие существенных местных сопротивлений и значительный свободный объем. Это обусловливает высокую пропускную способность при сравнительно низком сопротивлении. Из раз-личйых типов регулярной насадки наиболее распространена плоскопараллельная насадка [17, 84, 85]. [c.78] Подробные методы расчета эффективности массообмена в аппаратах с упорядоченной насадкой приведены в монографиях [17, 85] рекомендуемые уравнения можно считать достаточно надежными, если обеспечено тщательное распределение газа и жидкости по поперечному сечению абсорбера. Как отмечалось выше, хемосорбция в аппаратах пленочного типа протекает в условиях резко выраженного эффекта поверхностной конвекции в жидкой фазе. При этом возрастает интенсивность массопередачи и в ряде случаев коэффициенты массоотдачи Рж при пленочном режиме и при барботаже становятся соизмеримыми. [c.78] Указанный метод расчета ф основан на представлении о том, что в затопленной насадке действуют два механизма удерживания жидкости естественный (за счет трения жидкости о насадку и газовый поток) и искусственный (за счет подпора на выходе жидкости из аппарата). Предельные нагрузки для колонн с частично затопленной насадкой [68] определяются на основе тех нче закономерностей, что и для обычных насадочных колонн, и, следовательно, могут быть рассчитаны но уравнению (II, 98). [c.80] Для абсорбера с частично затопленной насадкой следует применять многоступенчатый распределитель [89] газа, который представляет собой плиту с отверстиями (первая ступень распределения). [c.80] В плиту вварены трубы различной длины (последующие ступени). Число ступеней выбирается произвольно, обычно имеются 3—4 ступени. Разметка отверстий и труб каждой ступени выполняется по равномерным сеткам, при совмещении которых образуется также равномерная, но более частая сетка. Для протока жидкос.ти служат специальные трубы. Газ поступает под плиту, где образуется газовая подушка, высота которой пропорциональна сопротивлению распределителя. При малых расходах газ выходит через отверстия. При увеличении нагрузки сопротивление отверстий повышается и жидкость вытесняется через трубы (ступени). При понижении уровня жидкости последовательно высвобождаются концы труб. Свободное сечение для прохода газа увеличивается. При использовании в зоне затопления насадки из пластмассы необходима прижимная или ограничительная решетка. [c.80] Вернуться к основной статье