ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Распределение жидкости и газа в насадочных абсорберах из "Абсорбция газов" При идеально равномерном распределении жидкости коэффициент X равен нулю и возрастает с увеличением неравномерности распределения. Для суждения о равномерности распределения по высоте необходимо найти х для нескольких сечений по высоте абсорбера. [c.426] Определение равномерности производят путем деления подна-садочной части абсорбера на несколько секций (отсеков), собирая жидкость, вытекающую из каждого отсека, или же замеряют плотность орошения в различных точках поперечного сечения подна-садочного пространства, располагая в них стаканы для сбора жидкости. Для исследования распределения по высоте проводят опыты с насадкой разной высоты. [c.426] Равномерность распределения жидкости определяется первоначальным распределением подаваемой на насадку жидкости (т. е. работой оросительного устройства) и изменением равномерности, вносимым насадкой. При течении жидкости по насадке распределение жидкости изменяется так, что даже при равномерной подаче орошения на верхние слои насадки равномерность в нижних слоях нарушается. В некоторых случаях (например, если орошение подается в небольшом числе точек) при стенании жидкости по насадке равномерность распределения увеличивается. Движение газа также оказывает влияние на равномерность распределения жидкости. Большинство исследований по распределению жидкости на насадке проводилось в колоннах малых диаметров с мелкими насадками и поэтому полученные результаты не всегда можно применить в производственных условиях. Для колонн малого диаметра характерно достижение жидкостью стенок колонны, после чего значительная часть жидкости течет по стенкам, хотя часть ее иногда возвращается. [c.426] Опыты Киршбаума [961 и Веймана [971 в колоннах диаметром 110 и 300 мм, насаженных кольцами размером 8 и 15 мм внавал, показали, что при крупной насадке (15 мм) и малом диаметре колонны большая часть жидкости течет по стенкам. При увеличении отношения DId (D—диаметр колонны) распределение жидкости улучшается. Скотт [981, проводя опыты в колонне диаметром 114 мм также нашел, что в случае применения колец размером 13 мм большая часть жидкости течет по стенкам если используется коксовая насадка (размер элемента 13 мм) растекание к стенкам уменьшается для частиц кокса размером 6 мм при значительной высоте насадки (более 3 м) наблюдается тенденция к возврату жидкости от стенок. [c.426] Исследования Бейкера и др. [99] в колоннах диаметром от 78 до 610 мм с разными насадками внавал (кольца диаметром 6,5— 25 мм седла размером 12—25 мм шары диаметром 13—25 мм и т. п.) также показали, что при Dld 8 большая часть жидкости течет по стенкам. При больших значениях Did растекание жидкости в направлении к стенкам наблюдалось лишь в верхней части насадки (на высоте около 1 м) дальнейшее течение жидкости не приводило к нарушению равномерного распределения (при высоте насадки до 4,5 м). В случае увеличения числа точек подачи орошения распределение в верхней части насадки улучшается. Авторы считают достаточным одной точки подачи орошения (в центре) при колоннах диаметром до 150 мм для колонн больших диаметров требуется по крайней мере четыре точки. Движение газа ниже точки подвисания не оказывает влияния на распределение жидкости выше точки подвисания распределение улучшается. [c.427] Утида и Фудзита [65] изучали в колоннах диаметром 260 и 360 мм распределение жидкости на разных насадках (кольца диаметром 15—35 мм, внавал и укладку, кусковая насадка размером 16—35 мм) при орошении их водой и маслами. Равномерность распределения улучшается с увеличением плотности орошения, причем лучшее распределение было на насадке из колец навалом, а худшее—на кольцах в укладку. Высота насадки (при отношении Я/ 30) не влияет на распределение. Наилучшее распределение достигается при D/d=10 при меньших значениях Did жидкость стремится растекаться к стенкам, а при больших— к центру. Противоток газа усиливает стремление жидкости растекаться к стенкам или центру (в зависимости от Did). В опытах с маслами получено несколько лучшее распределение, чем в опытах с водой. Плохое распределение, достигнутое при применении колец в укладку, по нашему мнению, можно объяснить малым размером испытанных колец. [c.427] Каретников и Жиделева [102] определили контур растекания одиночной струи по насадке (кольца размером 50 мм) в колоннах диаметром 300 и 600 мм. При насадке в укладку растекание жидкости затухает на глубине 0,5--0,6 м, а при насадке внавал—на глубине 0,75—1 м. С увеличением орошения контур растекания увеличивается незначительно. [c.428] Влияние свойств жидкости и материала насадки на растекание изучала Бергман [1031. На ячеистых поверхностях (сетки, ткани) обнаружен капиллярно-гидродинамический режим, отличающийся тем, что при подаче малого точечного орошения жидкость равномерно растекается по всей ширине поверхности. [c.428] На распределение орсшения оказывает влияние также способ засыпки насадки [104]. При засыпке, показанной на рис. 137,а, плотность укладки насадки на границе слоев 1 и 3 пониженная, что способствует растеканию жидкости к стенкам. Наоборот, засыпка, показанная на рис. 137,6, способствует стеканию орошения к центру колонны и плотность орошения у стенок достигает достаточной величины лишь на значительной глубине. Весьма неравномерное орошение показала засыпка насадки горизонтальными рядами. При равномерной подаче орошения хорошие результаты дает засыпка по рис. 137,6 и, особенно, по рис. 137,й, где сочетаются два способа засыпки. [c.428] НОЙ кольцами внавал (25 и 50 мм) или в укладку (50, 80 и 100 мм). Высота насадки изменялась от 1,7 до 6 м. Распределение жидкости не замерялось и о нем можно судить по коэффициентам массопередачи, определенным при абсорбции N143 водой. Опыты показали, что при регулярных насадках высота насадки не влияет на коэффициент массопередачи и, следовательно, на распределение жидкости. [c.429] Для колец внавал при достаточно хорошем распределении орошения (число точек орошения более 50 на 1 м сечения колонны) коэффициент массопередачи мало зависит от высоты насадки. При меньшем числе точек орошения коэффициенты массопередачи заметно возрастают с увеличением высоты насадки, что свидетельствует о растекании жидкости и улучшении ее распределения с ростом высоты. [c.429] Величина q представляет собой отношение локальной плотности орошения и 1= А8 к общему объемному расходу жидкости Уж (в м 1сек), т. е. [c.430] Здесь к—коэффициент пропорциональности, а величина С (константа насадки) равна к1д.. [c.430] Константа насадки имеет размерность она зависит от размера и формы насадочных тел, но не зависит от гидродинамических условий, если только локальная плотность орошения ни в одной точке не превосходит 26 м ч (эта величина, найденная для насадки из кокса размером 6—13 мм, для более крупных насадок может быть увеличена) при превышении указанного значения наступает местное захлебывание и распределение жидкости значительно видоизменяется. Чем меньше С, тем больше растекание жидкости в радиальном направлении значение С=оо соответствует идеально равномерному распределению. [c.430] Если д определено из опыта при разных значениях г, то опытные данные в координатах lgi7—ложатся на прямую, тангенс угла которой равен —/г . Найдя /г, можно по формуле (У1-63) рассчитать значение С. [c.431] Высота доски и ее материал (если он смачивается орошающей жидкостью) не оказывают заметного влияния на Р. Величина L p приблизительно соответствует эффективной плотности орошения (стр. 439). [c.432] Здесь отношение локальной линейной плотности орошения (в м сек ) на расстоянии х от точки подачи жидкости к общему объемному расходу жидкости величина к определяется по формуле (VI-63). [c.432] Жидкость, текущая по верхней плоскости доски, при достаточно больших расходах жидкости (L Lj.) частично переливается и стекает по вертикальным плоскостям в виде тонкой пленки (рис. 138) переливание ведет к резкому возрастанию смоченной поверхности. [c.432] Влияние плохого распределения жидкости на массообмен. Неравномерное распределение жидкости по насадке ведет к ухудшению массообмена. Опыты Нормана [16] по испарению воды на угольной хордовой насадке показали, что при плохом распределении жидкости (в результате неправильной установки оросителя) не только уменьшаются коэффициенты массопередачи, но и понижается показатель степени у скорости газа в зависимости коэффициента массопередачи от скорости газа. Если при хорошем распределении этот показатель степени составлял 0,8, то при плохом он понизился до 0,56. При достаточно больших плотностях орошения (10—15 м ч) и сравнительно небольших скоростях газа (около 1,3 м1сек) коэффициент массопередачи был одинаковым в случае плохого и хорошего распределения жидкости влияние плохого распределения стало заметным при повышении скорости газа примерно до 3 м1сек. Это можно объяснить тем, что при низких скоростях газа жидкость в нижней части аппарата была далека от состояния равновесия с газом и влияние плохого распределения жидкости не было заметным при больших скоростях газа в нижней части аппарата жидкость была близка к равновесию и плохое распределение жидкости оказало большее влияние. [c.433] При Л1 = 1 распределение равномерное и Лэф.=Л. С увеличением М уменьшается Лэф. и в соответствии с формулой (П1-75) возрастает необходимое число единиц переноса Nor или, при неизменном jVor., снижается степень извлечения ф. Чем меньше А, тем больше влияние плохого распределения на изменение JVor. или ф. [c.433] Вернуться к основной статье