ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые характерные черты колонных аппаратов химической промышленности из "Структура потоков и эффективность колонных аппаратов химической промышленности" Колонные аппараты широко распространены в химической промышленности. Они применяются в многочисленных производствах для осуществления разнообразных процессов массообмена (ректификации, экстракции, сорбции), ряда химических реакций, контактного теплообмена и обеспыливания газов. В колоннах взаимодействуют потоки веществ одинакового (жидкость — жидкость) а различного (газ — жидкость, газ —твердое вещество, жидкость — твердое вещество) агрегатных состояний в сравнительно широких диапазонах температур и давлений. [c.13] Известно множество конструкций колонных аппаратов, обусловленное различием характера и режима осуществляемых технологических процессов. Часто для одних и тех же процессов применяют различные аппараты. Всеобъемлющая классификация колонных аппаратов затруднительна, однако их можно классифицировать по отдельным характерным признакам. В аспекте рассматриваемой проблемы напрашивается классификация по способу контакта взаимодействующих потоков (фаз). При этом аппараты можно разделить на два относительно обширных класса. К первому принадлежат аппараты с непрерывным контактом взаимодействующих потоков на всем пути их движения. Сюда относятся несекционированные колонны насадочные (со сплошным слоем насадки), пленочные и барботажные (с одним, неразделенным, слоем жидкости или твердых частиц), распылительные. [c.13] В секционированных колонных аппаратах взаимодействующие потоки контактируют преимущественно путем барботажа диспергированной газовой (паровой) или жидкой фазы через слой жидкости. При осуществлении гетерогенных процессов с твердой фазой (каталитические реакции, адсорбция, ионообмен, высушивание влажных сыпучих материалов) взаимодействующий поток жидкости или газа проходит (фильтруется) через слой твердых частиц, расположенный на распределительном устройстве каждой секции. Этот слой может находиться в неподвижном или псевдоожижен-ном состоянии, в зависимости от характера и условий протекающего процесса. [c.14] Секционированные колонные аппараты, предназначенные для взаимодействия потоков двух несмешивающихся или ограниченно смешивающихся жидкостей (например, в процессах жидкостной экстракции), часто снабжаются перемешивающими устройствами, работающими в зонах контактирования обеих фаз (механическими мешалками, вибрирующими перфорированными дисками, инжекторами или пульсаторами, установленными вне аппарата). [c.14] Заметим, что колонные аппараты обоих классов не всегда имеют два потока взаимодействующих веществ в ряде случаев одно из них (твердое или жидкое) может длительное время оставаться в неподвижном или турбулизованном состоянии на распределительных устройствах, омываясь непрерывным потоком другого в виде жидкости или газа (пара). В последние годы получили применение колонные секционированные аппараты, в которых взаимодействуют три фазы жидкость, газ и твердые частицы. Пр 1 этом газ и жидкость движутся непрерывными потоками, а слой твердых частиц, приведенный в псевдоожиженное состояние, длительное время остается в секциях аппарата. В массообменных аппаратах твердыми частицами (обычно сферической формы) являются инертные материалы, а в химических реакторах — реагенты или катализаторы. [c.14] Вертикальное расположение колонных аппаратов, обусловившее их название (колонны), диктуется экономией производственных площадей, простотой внутри- и межагрегатных коммуникаций, а также рациональной организацией взаимодействующих потоков в самих аппаратах (движение тяжелой фазы вниз, легкой — вверх). Значительно реже применяются горизонтальные тепло- и массообменные аппараты, особенно секционированные. Областью их преимущественного использования являются процессы высушивания и обжига (барабанные сушилки, обжиговые печи). В отдельных производствах встречаются также барабанные кристаллизаторы, абсорберы, экстракторы, ректификаторы и химические реакторы. [c.14] Конструкции колонных аппаратов хорошо описаны в ряде монографий и учебных пособий, поэтому ограничимся лишь их краткими характеристиками, существенными для постановки и решения нашей основной задачи — выяснения гидродинамической структуры взаимодействующих потоков и ее влияния на эффективность аппаратов. [c.15] Вернуться к основной статье