ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Барботажные абсорберы из "Очистка газов" Наиболее представительна по конструктивному оформлению группа барботажных абсорберов. В результате взаимодействия фаз (жидкость является сплошной фазой, а газ — дисперсной) на тарелках образуется газожидкостный слой, состоящий из относительно чистой жидкости и вспененной жидкости. Полная высота слоя на тарелке и ее составляющие зависят от конструктивного оформления тарелки, от соотношения материальных потоков и физико-химических свойств системы. [c.550] Переливное устройство обеспечивает переток жидкости с тарелки на тарелку по высоте колонны. Переток может осуществляться при отсутствии или наличии приемного кармана в переливном устройстве (рис. 17.9) [58]. Переливные устройства без приемного кармана позволяют увеличить рабочую площадь тарелки и, следовательно, повысить производительность колонны. [c.550] В тех случаях, когда диапазон работы переливного устройства лимитирует работу тарелки в целом, целесообразно устанавливать регулирующие переливные устройства, например с кольцевыми щелями (рис. 17.9, б), поочередно вступающими в работу, или с поворотными заслонками (рис. 17.9, ё), регулирующими проходное сечение переливного устройства [58]. [c.550] Провальные тарелки не имеют переливных устройств, что позволяет более полно использовать площадь тарелок и значительно упрощает их в конструктивном отношении. Газ и жидкость движутся противотоком. Один из недостатков таких тарелок — сравнительно узкий диапазон работы в отношении нагрузок по газу. Подробно конструкции провальных тарелок рассмотрены в работах [76, 194]. [c.550] Интенсификация процесса абсорбции в аппаратах с провальными тарелками в последнее время проводится по пути создания тарелок с упорядоченным перетоком жидкости и постоянным свободным сечением, с укрупненной перфорацией и с саморегулируемым свободным сечением тарелок. [c.551] Среди противоточных контактных тарелок с упорядоченным перетоком жидкости и постоянным свободным сечением следует отметить ступенчатую тарелку [195], тарелку с разной перфорацией [196] и щелевую тарелку с отогнутыми краями щелей [197], имеющую отверстия для раздельного прохода газа и жидкости через основание тарелки (рис. 17.10). [c.551] В работе [58] проведены исследования провальных тарелок с укрупненной перфорацией в колонне промышленного размера диаметром 665 мм. Исследованы три тарелки (диаметр отверстий 16 26 и 50 мм) со свободным сечением 21,2 % при различных скоростях газа и расходах жидкости (плотности орошения). Установлено, что можно работать в устойчивом режиме при скоростях газа от 1,3 до 4,1 м/с и плотности орошения 1,73-32 мV(м ч) на тарелках с диаметром отверстии 16 и 26 мм. На тарелке с диаметром отверстий 50 мм при тех же условиях происходит значительный унос жидкости если относительный унос во всем интервале проведенных опытов был небольшой для тарелок с диаметром отверстий 16 и 26 мм (не превышал 1,5 %), то на тарелке с диаметром отверстий 50 мм при скорости газа 4,1 м/с он достигал 25 %. Поэтому тарелку с диаметром отверстий 50 мм нельзя рекомендовать для промышленного применения. [c.551] Выявлены некоторые особенности крупноперфорированных тарелок. Зависимость гидравлического сопротивления газожидкостного слоя на тарелке от скорости газового потока на крупноперфорированных тарелках заметно отличается от обычного вида ее на провальных тарелках, где она выражается в виде восходящей ломаной линии. Гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя уменьшается с увеличением скорости газа от 2,5 до 4,1 м/с при одновременном возрастании слоя светлой жидкости на тарелку. Наличие максимума и уменьшение сопротивления газожидкостного слоя с увеличением скорости газа, вероятно, связано с прорывом части газа через газожидкостный слой при достаточно высоких скоростях газа. [c.552] Однако, несмотря на такой прорыв факелов или пузырей газа и уменьшение гидравлического сопротивления коэффициент массоотдачи увеличивается с возрастанием скорости от 2 до 4,1 м/с, что связано, по-видимому, с задержкой жидкости на тарелке. Коэффициент массоотдачи в газовой фазе (на примере испарения воды в воздух) на крупноперфорированных тарелках в несколько раз выше, чем на мелкоперфорированных тарелках, и приближается к значениям коэффициентов массоотдачи, получаемым на тарелках с шаровой подвижной насадкой. [c.552] На рис. 17.11 представлена провальная тарелка с регулируемым свободным сечением. В отверстиях тарелки 1 установлены пружины 2, одним концом вставленные в кольцевые ушубления в тарелке, а другим насаженные на приваренные в узлах решетки центры 3. Пружины между тарелкой и решеткой поджаты с помощью сильфона 4 и болтами 5. Нижний торец сильфона упирается в шайбу 6 и является неподвижным, а верхний торец его, упирающийся в стакан, может вместе с ним перемещаться вдоль оси болта 5. [c.552] Тарелка имеет отверстия для провала жидкости. Оси пружин 2, центров 3 и отверстий в тарелке для прохода жидкости и газа совпадают. [c.552] Пропускной способностью тарелок, а, следовательно, и средним временем пребывания жидкости на тарелке, можно управлять, изменяя степень поджатия пружин, т.е. изменяя давление в сильфоне с помощью исполнительных механизмов, получающих командный импульс от регулятора. [c.553] Если в процессе значительно изменяются нагрузки по газу и жидкости, то применяют клапанные тарелки (провальные и беспровальные). Основными конструктивными элементами этих тарелок являются перфорированное основание тарелки и клапаны, в нерабочем состоянии перекрывающие отверстия в основании тарелки, а под действием газового потока поднимающиеся на некоторую высоту, определяемую ограничителем. На рис. 17.12 представлены клапанные противоточные тарелки, сочетающие преимущества провальных и клапанных (беспровальных) тарелок. В тарелках с упорядоченным перетоком жидкости (рис. 17.12, а-в) [58], который осуществляется через специальное переточное устройство, расположенное в клапане, вытекающая жидкость в виде струй или пленки создает дополнительную зону контакта фаз в межтарелочном объеме. [c.553] Среди противоточных тарелок с неупорядоченным перетоком жидкости (по классификации [58]) одной из основных конструкций является провальная тарелка с круглыми клапанами (рис. 17.12, г). Интересна, на наш взгляд, трубчатая тарелка, состоящая из горизонтально расположенных труб 7 и 5 на опорных неподвижных стержнях 9 (рис. 17.12, д). Под действием газового потока трубы 7 и 5 могут изменять свое расположение в пространстве, варьируя тем самым свободное сечение тарелки. [c.553] Из клапанных тарелок провального типа можно еще выделить тарелку, состоящую из плоских элементов, имеющих профиль зубьев пилы и выполненных из эластичного тонкого материала (рис. 17.13). [c.554] Как видно из рисунка, вершины зубьев (лепестков) одного элемента входят в пазы другого элемента с небольшим зазором. Основания элементов (левого и правого) закреплены на тарелке, а лепестки зубьев перекрывают прямоугольную щель в тарелке. С увеличением расхода газового потока лепестки зубьев элементов (левого и правого) плавно поднимаются от вершины до основания, увеличивая тем самым проходное сечение. При уменьшении расхода газового потока лепестки элементов плавно начинают опускаться от основания до их вершины, уменьшая тем самым проходное сечение. Таким образом, происходит саморегулирование работы тарелки. Скорость газового потока в расчете на полное поперечное сечение аппарата может изменяться в пределах 0,2-3,5 м/с, плотность орошения — в пределах 1,0-28 мV(м ч), гидравлическое сопротивление тарелки — в зависимости от скорости газового потока и плотности орошения в пределах 30-800 Па. Расстояние между тарелками составляет 250-500 мм. [c.554] Перспективными представляются также абсорберы с подвижной насадкой (с псевдоожиженным слоем насадки), которые успешно используются в промышленности для очистки газовых потоков (рис. 17.14). Интенсивные гидродинамические режимы, создаваемые в этих аппаратах, способствуют не только повышению удельной производительности, но и скорости массообмена. Абсорберы с псевдоожиженной насадкой целесообразно применять при обработке загрязненных газовых потоков и жидкостей. [c.554] Скорость газового потока на полное сечение аппарата может изменяться в интервале 2,0- 5,0 м/с. В некоторых случаях скорость газового потока на полное сечение аппарата может доходить до 8 м/с. Плотность орошения может изменяться от 25 до 180 м7(м -ч). Гидравлическое сопротивление ступени составляет 0,98-1,47 кПа. [c.554] Вернуться к основной статье