ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидродинамика и массообмен в полых скрубберах из "Интенсивные колонные аппараты для обработки газов жидкостями" Иными словами, влияние расхода абсорбента ие зависит от способа его выражения. [c.225] Влияние лилейной скорости газа. Линейная скорость газа в аппарате Шг является одним из важнейших параметров любого массообменного процесса. От ее величины зависят во многом капитальные вложения, занимаемая установкой площадь и энергетические затраты на осуществление процесса. С учетом первых двух факторов, желательно максимально повышать скорость газа. При этом следует иметь в виду, что с ростом г г повышается гидравлическое сопротивление аппарата, т. е. энергозатраты на транспорт газа. Вопрос о гидравлическом сопротивлении полых скрубберов будет рассмотрен далее. С ростом скорости газа увеличивается вынос жидкости из скруббера. Однако при наличии надежных каплеуловителей это обстоятельство не может служить препятствием для увеличения линейной скорости газа. [c.226] Анализ ( .13) показывает, что Т1а растет при а 1, уменьшается при а 1 и не меняется при а=1. [c.226] Поскольку показатель степени при Шг при а=0,9 и р==0,45 больше единицы, величина т]а при сохранении ж.уд увеличивается с ростом линейной скорости газа. Если же не ставить задачу повышения т]а, то ж.уд с ростом Wr сокращается (в нашем примере на 30%). Таким образом, процесс в полых скрубберах целесообразно вести при верхнем пределе исследованного диапазона линейных скоростей газа (7—8 м/с). [c.227] В отличие от предыдущего случая повышение скорости газа в колоннах с отражательными форсунками увеличивает степень извлечения компонента даже при неизменной плотности орошения. Тем более повышается значение т)а при сохранении постоянного удельного расхода абсорбента (показатель экспоненты в (V.14) прямо пропорционален Шг). Хотя исследования работы колонн такого типа при скоростях газа, превышающих 5 м/с, не проводилось, вряд ли можно ожидать, что а станет существенно меньше единицы при Wr=7—8 м/с. Поэтому такие линейные скорости газа следует применять и в скрубберах с отражательными форсунками. [c.227] Распределение газа в полых скрубберах. Многие исследователи придают большое значение равномерности распределения газа по поперечному сечению скруббера. Ф. А. Кульков и Е. Л. Яхонтова [20] изучали этот вопрос в колоннах диаметром 250 и 400 мм при отношении /1а.з/ ап= 1,4, используя вместо газа воду. Они установили, что при боковом вводе газ направляется к противоположной стенке аппарата, поднимается до его верха и затем спускается вдоль передней стенки. На некотором расстоянии от входа наблюдается полное перемешивание газа. Вследствие этого авторы приходят к выводу о низкой эффективности полых колонн и предлагают для выпрямления потока устанавливать в ее нижней части слой насадки. И. Е. Идельчик [21] предлагает использовать для этой цели направляющие лопатки. [c.229] Рамм [4] также придерживается точки зрения, что неравномерность распределения газа снижает эффективность полого скруббера. Это положение, однако, до сих пор не имеет практического подтверждения. В случае, когда перемешивание фаз не влияет на движущую силу процесса, неравномерность распределения газа может сыграть даже положительную роль. Отдельные капли, попадая за счет поперечных пульсаций газа из зон высоких скоростей газового потока в зоны низких скоростей или в зоны возвратного движения, могут за счет изменения своего движения увеличить время контакта с газом. Следует отметить, что организация специальных устройств для выпрямления газового потока несколько повышает гидравлическое сопротивление скруббера, а при работе с загрязненными средами может и затруднить эксплуатацию установки. Как показано в [14], в колонне диаметром 1 м на расстоянии 3,6 м от оси входного газохода распределение газа носит еще неравномерный характер, несмотря на наличие направляющих лопаток. В то же время в колонне диаметром 2 м без направляющих лопаток происходит самопроизвольное выпрямление газового потока на расстоянии 7 м от оси входного газохода [18]. Поскольку демонтаж направляющих лопаток в колонне диаметром 5,5 м никак не повлиял [16] на показатели абсорбции фтористого водородй содо-рым раствором (см. рис. У.б), то можно считать, что установка направляющих лопаток в полых скрубберах является излишним мероприятием. Также сомнительна и целесообразность организации специального слоя насадки. [c.229] Здесь Н — расстояние от оси входного до оси выходного газохода (при боковом выходе газа) или до верха скруббера (при центральном выводе газа), м dan — внутренний диаметр скруббера, м Шг — линейная скорость газа при выходе из скруббера, м/с Yr — удельный вес газа при условиях выхода газа из скруббера, н/м . Уравнение получено в пределах изменения Lop= =30—45 мЗ/(м2-ч). [c.230] Роль пристенных процессов и влияние диаметра скруббера. [c.233] Рассмотрим, в каком направлении будут действовать эти явления. [c.233] Количественная оценка явлений, происходящих у стен, была осуществлена в лабораторной колонне диаметром 120 м [18]. [c.233] Конструкция колонны позволяла определять раздельно объемные коэффициенты скорости абсорбции хлора содовым раствором для центрального и пристенного объемов К и Kv ) Как видно на рис. V.10 и V.11, при прочих равных условиях значения Kv в 1,5—2,5 раза выше, чем Kv -Эт явление можно объяснить лишь образованием вторичных капель у стен, что наблюдалось и визуально. [c.234] Как следует из (V.12) и (V.14), при любых положительных значениях показателя степени 6 величины Kv и tia будут возрастать, а при отрицательных — уменьшаться. В силу этого можно ограничиться анализом влияния диаметра скруббера dan на Kv. С одной стороны, при рос е dan будет уменьшаться абсорбция газа стекающей пленкой, так как количество поступающего компрнента увеличивается пропорционально квадрату диаметра скруббера, а поверхность стен — пропорционально диаметру скруббера Далее, все меньшее количество жидкости и все с меньшей скоростью будет достигать стен, что уменьшит эффект дробления. С другой стороны, жидкость до выхода на стены будет дольше контактировать с газом. Знак результирующей влияния всех факторов будет зависеть во многом от размеров стеновых эффектов. Последние в скрубберах малого диаметра во многом определяются конфигурацией факелов разбрызгивания абсорбента, т. е. типом примёняемых форсунок. [c.234] Обобщение данных по абсорбции фтористого водорода и хлора в скрубберах с центробежными форсунками по работам р4—16], проведенное с учетом разйицы в скорости абсорбции этих компонентов (см. следующий параграф), выявило небольшое отрицательное влияние увеличения диаметра скруббера. на Kv- Среднее значение б составляет —0,13. Скрубберы с, цельнофакельными форсунками в первом приближении можно считать автомодельными по отношению к диаметру аппарата. Для скрубберов с отражательными форсунками при их диаметре до 2,5—3,0 м 6=1,37 [18]. Для скрубберов диаметром более 6 м влйяние диаметра аппарата можно практически не учитывать. [c.234] Коэффициенты а, р и у при прочих одинаковых условиях зависят в основном от коалесценции капель. Чем крупнее капли, тем меньше вероятность их столкновений и отрицательный эффект, вызываемый коалесценцией. Увеличение линейной скорости газа наряду с положительным влиянием на процесс массопередачи в полом скруббере приводит к более интенсивной коалесценции. При использовании центробежных и цельнофакельных форсунок суммарное положительное влияние на /Сг возрастания Шг проявляется в меньшей степени, чем при применении отражательных форсунок именно потому, что в последнем случае основная часть жидкости распадается на крупные капли. [c.236] Аналогичная картина наблюдается в отношении влияния плотности орошения увеличение этого показателя при грубом дроблении жидкости (отражательные форсунки) в большей степени интенсифицирует процесс, чем при более тонком (центробежные и цельнофакельные форсунки), так как коалесценция крупных, капель при Возрастании их числа происходит в меньшей степени, чем при мелких каплях. Эти соображения подтверждаются при сравнении влияния ор и Wr на Ку, рассчитанные для общего и центрального объемов лабораторной колонны. Поскольку в центральном объеме капли крупнее, чем во всей колонне, значения аир для центрального объема также выше. [c.236] Разница в значениях у в зависимости от типа форсунок также объясняется во многом разными условиями коалесценции. При мелких каплях отрицательное влияние высоты колонны, естественно, проявляется в несколько большей степени. [c.236] Вернуться к основной статье