ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство и работа пенных аппаратов из "Пенные газоочистители теплообменники и абсорберы" Конструкция пенного аппарата должна обеспечить создание достаточно высокого взвешенного слоя турбулентной пены при возможно меньшем гидравлическом сопротивлении аппарата потоку газа. Эти основные требования к устройству аппарата обусловлены тем, что интенсивность его работы определяется в основном высотой слоя пены и степенью ее турбулентности, а экономичность работы—отношением затраты энергии на преодоление гидравлического сопротивления к производительности аппарата. [c.12] Принципиально многополочный пенный аппарат сходен с ситчатой ректификационной колонной. Название аппарата определяет главным образом пенный режим работы, который отличается от обычного барботажного в гидродинамическом отношении примерно тем же, чем в системе газ—твердые зерна взвешенный ( кипящий ) слой отличается от фильтрующего, находящегося на такой же решетке, как и взвешенный. Однако задача создания высокого слоя подвижной пены определяет и ряд конструктивных отличий пенного аппарата от ректификационной колонны. [c.12] Однополочный пенный аппарат (рис. 2) представляет собой резервуар (корпус) 1 прямоугольного или круглого сечения, разделенный одной горизонтальной решеткой 2. Конструкция подреше-точной части аппарата зависит от его технологического назначения. Абсорбционные, десорбционные и теплообменные аппараты обычно имеют плоское или сферическое днище. В пенных газопромывате-. [c.12] Решеткой в пенном аппарате обычно служит перфорированный лист с равномерно расположенными отверстиями круглой, щеле-вйдной или любой другой формы. Решетка может быть также смонтирована из отдельных колосников, труб или прутьев со щелями между ними. Свободное сечение решетки зависит от назначения и режима работы аппарата и составляет обычно 10—40% площади сечения аппарата. [c.13] Над решеткой находится слой подвижной пены, в котором движение газа происходит снизу вверх с поступательной скоростью 1—4 м сек, а движение жидкости—по горизонтали вдоль решетки с поступательной скоростью 0,02—1 м сек. [c.13] Жидкость подают на решетку через патрубок и приемную коробку 4, которая обеспечивает равномерное поступление жидкости по всей ширине (или дуге сектора) решетки. Газ подают в подрешеточ-ную часть через патрубок или диффузор 5. В аппаратах большого сечения для равномерного распределения газа по всей решетке его можно вводить из кольцевой коробки через отверстия, расположенные в стенках подрешеточной части. [c.13] Пройдя решетку, жидкость в виде пены поступает через порог и сливное отверстие в сливную коробку 8, где пена разрушается, и жидкость стекает через патрубок 9 в гидравлический затвор. Освободившийся газ возвращается в аппарат. [c.14] Необходимая высота и турбулентность слоя пены определяются требованиями процессов, например, заданной степенью абсорбции. Высота пенного слоя зависит в основном от скорости газа и высоты исходного слоя жидкости. Необходимый исходный слой жидкости на решетке образуется за счет соответствующей интенсивности потока жидкости в аппарате, высоты сливного порога и сечения сливного отверстия. [c.14] Высота слоя пены, а следовательно, и интенсивность работы аппарата зависят также от утечки жидкости через отверстия решетки и уноса брызг с потоком газа. Сильная утечка или брызгоунос могут полностью нарушить работу аппарата. Так, например, если решетка имеет отверстия больших размеров, а скорость газа в них небольшая, то при недостаточной интенсивности потока жидкость может протечь через отверстия решетки, не дойдя до противоположного ее края, и поэтому часть газа будет проходить через решетку, не взаимодействуя с жидкостью. [c.14] В аппаратах для проведения абсорбционно-десорбционных процессов или теплообмена обычно стремятся работать без утечки жидкости, что при заданных режимных условиях достигается установкой решетки с соответствующим сочетанием свободного сечения, диаметра отверстий и толщины перфорированного листа. [c.14] Процессы абсорбции и теплообмена можно проводить и в аппаратах с сильной утечкой жидкости через отверстия, вплоть до полного протекания всей жидкости, поступающей на решетку. В отдельных случаях могут применяться аппараты с сильным брызгоуносом или испарением жидкости. [c.14] Аппараты с сильной утечкой, брызгоуносом или испарением жидкости могут быть сконструированы без переливных устройств. Для таких аппаратов количество поступающей жидкости рассчитывают, исходя из расхода ее с утечкой, брызгоуносом и за счет испарения при заданной высоте пенного слоя. [c.14] Эти аппараты называются также пенными аппаратами с провальными тарелками [16]. Они более просты по конструкции, чем аппараты с переливными устройствами. Однако режим работы аппаратов без переливных устройств менее устойчив, чем аппаратов с переливами. Тем не менее в производстве уже в течение ряда лет успешно эксплуатируются пенные аппараты—пылеуловители без переливных устройств, при обеспечении лишь небольших колебаний количеств поступающего газа и жидкости. Однако при значительном изменении скорости газа работа таких аппаратов полностью нарушается. [c.14] В аппаратах для пылеулавливания всегда необходима утечка жидкости с целью смывания пыли, которая налипает на нижней стороне решетки и в отверстиях. Протекающая через отверстия жидкость увлекает с собой основную часть улавливаемой пыли образующаяся пульпа собирается в бункере 3 (рис. 2.) и удаляется через штуцер 10. Утечка необходима и в аппаратах для работы с концентрированными растворами солей. Из-за отсутствия утечки отверстия решеток постепенно зарастают кристаллами солей, образующихся вследствие усиленного испарения ра створителя в потоках газа, выходящих с большой скоростью из отверстий решетки. [c.15] Следует, однако, обратить внимание на то, чтобы в аппаратах для пылеулавливания, как и в аппаратах для работы с концентрированными растворами, жидкость распределялась по всей решетке, а не протекала только через отверстия, расположенные ближе к месту ее поступления. [c.15] Таким образом, именно утечка ограничивает снижение скорости газа в отверстиях решеток пенных аппаратов, а следовательно, и снижение гидравлического сопротивления решеток потоку газа. Брызгоунос вреден в подавляющем большинстве технологических процессов, в которых находит применение пенный режим брызгоунос ограничивает повышение скорости газа в долном сечении аппарата, а следовательно, и интенсивность работы. Для уменьшения брызгоуноса следует увеличить высоту верхней части аппарата над полкой и расстояние между решетками в многополочном аппарате. [c.15] Многополочный пенный аппарат (рис. 3) представляет собой колон-, ну (корпус) 1 с несколькими решетками 2, установленными горизонтально или с небольшим наклоном по ходу жидкости. Решетки с наклоном применяют при продувании малым объемом газа больших количеств жидкости, которая на горизонтальной полке создала бы излишне высокий слой пены и соответственно увеличенное сопротивление потоку газа. [c.15] Жидкость подают через штуцер ввода жидкости 5 и гидравлический затвор на верхнюю решетку, где она движется в виде слоя пены, проходит в сливном отверстии и, переливаясь через порог 7, попадает в сливную коробку 8, где происходит разрушение пены. Затем через гидравлический затвор 9 и перелив жидкость стекает на следующую решетку, где снова вспенивается, проходит обработку газом и т. д. Переливы могут помещаться снаружи аппарата или внутри его корпуса. Жидкость, стекающая с нижней решетки, выводится непосредственно из гидравлического затвора или через подре-шеточную часть аппарата. [c.16] Специфическими особенностями пенных аппаратов, отличающими их от других ситчатых аппаратов, являются также наличие сливных коробок для разрушения пены, большое сечение переливов и увеличенная высота гидравлических затворов (в них может проникать пена более легкая, чем жидкость). [c.16] В нижней части многополочного аппарата (обычно в днище) имеется штуцер 10 для вывода всей жидкости или для стока жидкости, утекающей через отверстия решетки. Пенообразование, утечка и брызгоунос на решетках такого аппарата происходят также, как и на решетке однополочного. Свободное сечение решетки, размер отверстий в ней, высоту сливного порога, сечение сливного отверстия и переливы рассчитывают в зависимости от технологического процесса, свойств жидкости и газа, соотношения их количеств и других показателей. [c.16] Вернуться к основной статье