вості як абсорберів отримали колони, заповнені насадкою - твердими тілами різної форми. У насадок колоні (рис. 1.12) насадка 1 укладається на опорні решітки 2, що мають отвори або щілини для проходження газу і стоку рідини. Остання за допомогою розподільника 3 рівномірно зрошує насадкові тіла і стікає вниз. По всій висоті шару насадки рівномірний розподіл рідини по перетину колони зазвичай не досягається, що пояснюється пристінковим ефектом - більшою щільністю укладання насадки в центральній частині колони, ніж у її стінок. Внаслідок цього рідина має тенденцію розтікатися від центральної частини колони до її стінок. Тому для поліпшення змочування насадки в колонах великого діаметру насадку іноді укладають шарами (секціями) висотою 2-3 м і під кожною секцією, крім нижньої, встановлюють перерозподілювачі рідини 4.
Рис. 1.12. Насадок абсорбери
- насадка; 2 - опорна решітка; 3 - розподільник рідини;
- перераспределітель рідини;
У насадок колоні рідина тече по елементу насадки головним чином у вигляді тонкої плівки, тому поверхнею контакту фаз є в основному змочена поверхня насадки, і насадкові апарати можна розглядати як різновид плівкових. Проте в останніх плівкове протягом рідини відбувається по всій висоті апарату, а в насадок абсорбера - тільки по висоті елемента насадки. При перетекании рідини з одного елемента насадки на інший плівка рідини руйнується і на нижележащем елементі утворюється нова плівка. При цьому частина рідини проходить через розташовані нижче шари насадки у вигляді цівок, крапель і бризок. Частина поверхні насадки буває змочена нерухомою (застійної) рідиною.
Основними характеристиками насадки є її питома поверхня і вільний об'єм .
Вибір насадок.
Для того щоб насадка працювала ефективно, вона повинна відповідати таким основним вимогам:
) володіти великою поверхнею в одиниці об'єму;
) добре змочуватися орошающей рідиною;
) надавати малий гідравлічний опір газовому потоку;
) рівномірно розподіляти зрошують рідина;
) бути стійкою до хімічної дії рідини і газу, що рухаються в колоні;
) мати малу питому вагу;
) мати високу механічну міцність;
) мати невисоку вартість.
Насадок, що повністю задовольняють всім зазначеним вимогам, не існує, так як, наприклад, збільшення питомої поверхні насадки тягне за собою збільшення гідравлічного опору апарату і зниження граничних навантажень. У промисловості застосовують різноманітні за формою і розмірами насадки (рис. 1.13), які в тій чи іншій мірі задовольняють вимогам, що є основними при проведенні конкретного процесу абсорбції.
Рис. 1.13. Типи насадок
а-кільця Рашига, безладно укладені (навалом); б-кільця з перегородками, правильно укладені; в-насадка Гудлі; г-кільця Паля; д-насадка «Спрейпак»; е-сідла Берля; ж-хордових насадка; з-сідла «Інталлокс».
Насадки виготовляють з різноманітних матеріалів (кераміка, фарфор, сталь, пластмаси та ін.), вибір яких диктується величиною питомої поверхні насадки, смачиваемостью і корозійною стійкістю.
В якості насадки використовують також засипаються навалом в колону шматки коксу або кварцу розмірами 25-100 мм . Однак внаслідок ряду недоліків (мала питома поверхня, високий гідравлічний опір і т.д.) кусковую насадку зараз застосовують рідко. Широко поширена насадка у вигляді тонкостінних керамічних кілець висотою, рівною діаметру (кільця Рашига), який змінюється в межах 15-150 мм. Кільця малих розмірів засипають у абсорбер навалом (рис. 1.13а). Великі кільця (розмірами не менше 50 Х 50 мм) укладають правильним і рядами, зсунутими один щодо одного (рис. 1.13б). Цей спосіб заповнення апарату насадкою називають завантаженням у укладку, а завантажену таким способом насадку - регулярною. Регулярна насадка має ряд переваг перед нерегулярної, засипаній в абсорбер навалом: володіє меншим гідравлічним опором, допускає великі швидкості газу.
Основними достоїнствами насадок колон є простота пристрою і низький гідравлічний опір. Недоліки: труднощі відводу тепла і погана змочуваність насадки при низьких плотностях зрошення. Відведення тепла з цих апаратів і поліпшення змочуваності досягаються шляхом рециркуляції абсорбенту, що ускладнює і здорожує абсорбционную установку. Для проведення одного і того ж процесу потрібні насадкові колони зазвичай більшого обсягу, чем барботажні.
1.4 Патентний огляд
. 05.2005 був опубліковани...
