Насадочные колонны гидравлические условия

Места пересечения гофров в пакетах регулярных насадок, расположенные один под другим могут образовывать гидравлический канал для вертикальной струи жидкости, когда жидкость не растекается равномерно по всей поверхности насадки, а свертывается за счет сил поверхностного натяжения в жгут , что снижает эффективную поверхность массообмена. Данная конструкция насадки создает еще более благоприятные условия для формирования локальных вертикальных струй жидкости за счет увеличения зоны пересечения гофров, что может отрицательно сказывается на эффективности насадки, особенно при работе насадочной колонны в условиях низкой нагрузки по жидкой фазе. [c.169]

Размеры оборудования. При расчете размеров абсорбционного оборудования поперечное сечение аппарата и его высота определяются раздельно. Строго говоря, все существующие для этого методы расчета являются по существу эмпирическими и зависят от конструкции и внутреннего устройста абсорбера. Поперечное сечение насадочных колонн находят гидравлическим расчетом в условиях захлебывания, а сечение тарельчатых колонн—путем расчета в условиях уноса жидкости газом или на основании выбранного коэффициента полезного действия ступени. Ни один из этих методов расчета не связан непосредственно со скоростью процесса абсорбции, за исключением того, что поперечное сечение определяет линейную скорость потоков, которая в свою очередь влияет на скорость массопередачи. [c.182]

К рассматриваемому классу аппаратов принадлежат также пленочные колонны со свободно падающей пленкой и роторные коловны (рис. 1-2). Восходящий поток газа (пара) в них взаимодействует со свободной поверхностью стекающей жидкой пленки. Эти аппараты конструктивно сложнее насадочных колонн и уступают им по удельной объемной производительности, но соизмеримы по эффективности. Благодаря низкому гидравлическому сопротивлению, благоприятным условиям теплообмена и кратковременному контакту стекающей жидкости с поверхностью нагрева пленочные аппараты применяются для дистилляции термолабильных [c.17]

Насадочные колонны применяются в основном для малотоннажных производств, где они имеют безусловные преимущества перед тарельчатыми колоннами. Благодаря созданию в последние годы новых типов насадок, позволяющих значительно снизить задержку жидкости в контактной зоне и гидравлическое сопротивление аппарата, создались перспективы применения их для многотоннажных производств (вакуумная ректификация мазута, газоразделение и др.). Применение насадок приобретает особое значение для вакуумных процессов, для которых низкое гидравлическое сопротивление при достаточно эффективном контакте взаимодействующих фаз является одним из важных условий проведения процесса. [c.260]

Гидравлические условия работы насадочных колонн. В насадочной колонне потоки пара (газа) и жидкости взаимодействуют в противотоке. В зависимости от нагрузок колонны по пару (газу) С и жидкости I изменяется характер взаимодействия фаз, проявляющийся в различных гидродинамических режимах. Наиболее четко эти режимы выявляются на кривых, показывающих зависимость сопротивления насадки от ее нагрузки по пару [c.267]

Особенно важным, дня условий стабилизации дизельного топлива, свойством регулярной перекрестноточной насадки является значительно меньшее, по сравнению с ректификационными тарелками, гидравлическое сопротивление потоку пара. Это позволяет за счет снижения перепада давления по колонне получить более высокий паровой поток и, соответственно, повысить паровое число в отгонной части колонны К-201. В связи с вышеизложенным целесообразно рассмотреть вопрос замены в колонне К-201 ректификационных тарелок на регулярную перекрестноточную насадку с целью увеличения отбора бензиновой фракции, улучшения качества продуктов разделения и снижения энергозатрат Выполненные расчеты подтвердили возможность эффективной работы колонны К-201 при замене ректификационных тарелок на регулярную перекрестноточную насадку в процессе стабилизации дизельного топлива и организации ее двухпоточного питания сырьем. На рисунке приведена расчетная схема перекрестноточной насадочной колонны К-201 с подачей в качестве верхнего потока сырья - жидкой фазы из "холодного" сепаратора, по нижнему вводу сырья - жидкой фазы из "горячего" сепаратора. [c.19]

Пленочные аппараты (к которым относятся также абсорберы с регулярной насадкой) незаменимы при проведении процесса в условиях разрежения, поскольку их гидравлическое сопротивление самое низкое. Пленочные и насадочные колонны предпочтительнее также для обработки коррозионных сред и пенящихся жидкостей. [c.204]

Важной составляющей частью технологии выступает подсистема разделения. В данном случае, как отмечено ранее, существенным фактором, влияющим на суммарные показатели технологии, являются режимы ректификационного разделения. Они должны обеспечивать условия, при которых отсутствует термополимеризация стирола. Энергетически наиболее целесообразно применять вместо двойной ректификации одну насадочную колонну с низким гидравлическим сопротивлением, либо схему из комплексов гетероазеотропной ректификации. [c.311]

Важным качеством работы насадочных колонн являются небольшие по сравнению с тарельчатыми колоннами гидравлические сопротивления. Благодаря этому создаются более благоприятные условия для ректификации в них жидкостей с большими температурами кипения, обычно осуществляемой при высоком вакууме. [c.113]

Учитывая неравномерное распределение жидкости по сечению колонны, особенно при больших диаметрах аппарата, в насадочных колоннах довольно трудно достигнуть четкой ректификации. Однако гидравлические сопротивления в этих колоннах намного меньше, чем в тарельчатых колоннах. Это создает более благо-приятные условия для ректификации в них жидкостей с высокими температурами кипения. [c.8]

Второй режим — режим подвисания. При противотоке газа и жидкости на поверхности соприкосновения фаз вследствие трения скорость движения жидкости уменьшается и толщина пленки увеличивается. В этом режиме спокойное течение жидкости нарушается, появляются брызги, таким образом создаются условия перехода к барботажу. Интенсивность массообмена увеличивается. В точке В заканчивается второй и начинается третий режим — режим эмульгирования, который возникает в результате накопления жидкости в свободном объеме насадок. Накопление происходит до тех пор, пока сила трения между жидкой и газовой фазами не уравновесится силой тяжести жидкости. Тогда образуется газожидкостная эмульсия (пена). В этом режиме насадочная колонна работает наиболее эффективно, так как поверхностью фаз будут являться не только поверхности насадок, но и поверхность пузырьков пены. Однако гидравлическое сопротивление при работе в режиме эмульгирования довольно велико. Режимы подвисания и эмульгирования можно применять при повышенных давлениях, когда значение гидравлического сопротивления не имеет существенного значения. [c.72]

Гидравлически устойчивая работа насадочных колонн в пленочном режиме ограничивается определенной областью нагрузок. Минимально допустимая нагрузка определяется условиями смачивания насадки. Необходима некоторая минимальная величина средней плотности орошения для того, чтобы на поверхности насадки образовывались устойчивые [c.424]

Гидравлически устойчивая работа насадочных колонн в пленочном режиме ограничивается определенной областью нагрузок. Минимально допустимая нагрузка определяется условиями смачивания насадки. Необходима некоторая минимальная величина средней плотности орошения для того, чтобы на поверхности насадки образовывались устойчивые стекающие пленки. В насадочных колоннах установок разделения воздуха минимальная скорость паров по колонне, обеспечивающая необходимое минимальное 1856 421 [c.421]

В миоготоинажиых производствах, когда процесс ведется под давлением, близким к атмосферному, часто нри.меняют насадочные колонны большого диаметра с регулярно уложенной насадкой, имеющей в условиях полной смоченности более развитую активную поверхность и меньшее гидравлическое сопротивление, чем беспорядочно загруженные кольца [38, 86]. Свойственное регулярной насадке малое радиальное расширение потоков стекающей жидкости (см. рис. 14) обусловливает необходимость обеспечения, наряду с равномерностью начального распределения, повышенной степени смочен-пости главного орошаемого сечения (см. стр. 45, 54). Однако обычно устанавливаемые в таких колоннах неразбрызгивающие оросители (плиты, желоба) часто не обеспечивают, как было отмечено, выполнение этого условия даже при большом числе равномерно распреде- [c.66]

Гидравлическое сопротивление трубчатой щелевой колонны в сопоставимых рабочих условиях примерно на порядок меньше, чем у вышеупомянутых насадочных колонн (рис. 256). Кох и Файнд [29] определяли в изотермических условиях гидравлическое сопротивление трубчатых щелевых колонн с шириной щели, изменяющейся от 4,05 до 19,68 мм, при одинаковом диаметре наружной трубы, равном 49,96 мм. Ими был также исследован процесс теплопередачи в подобных колоннах при внешнем обогреве наружной трубы. Бек [30] исследовал эффективность теплообмена и гидравлическое сопротивление в трубчатых щелевых колоннах, образованных коаксиально или некоаксиально расположенными трубами, при вынужденном движении и свободной конвекции. [c.341]

Тарелки турбогрид (решетчатые). Тарелку турбогрид логично рассматривать как вариант насадочной колонны. Жидкость и пар проходят противотоком через одни и те же отверстия поэтому уровень жидкости по всей тарелке одинаков. Логично ожидать, что пропускная способность решетчатых тарелок на 20—50% больше, чем колпачковых, но значительно уменьшаются возможные пределы изменения рабочих условий (нанример, от максимума 100 до 50%). Это вполне естественно, так как уровень жидкости на каждой тарелке поддерживается исключительно в результате динамического равновесия. При малых скоростях пара эффективность фазового контакта должна значительно снижаться. С другой стороны, решетчатая тарелка должна иметь весьма малое гидравлическое сопротивление и по стоимости изготовления наиболее экономична по сравнению со всеми другими тарелками. [c.165]

До недавнего времени насадочные колонны применялись в основном для малотоннажных производств, где они имели безусловные преимущества перед тарельчатыми колоннами. Благодаря созданию в последние" годы новых типов насадок (кольца Палля, из просечного металла, из сеток, применение специальных способов укладки насадочных тел и т. п.) создались перспективы применения некоторых типов насадок для многотоннажных производств (вакуумная ректификация мазута, газоразделение и др.). Особенно перспективным представляется применение насадок для вакуумных процессов, так как тарельчатые устройства в этих условиях не всегда могут обеспечить низкое гидравлическое сопротивление при достаточно эффективном контакте взаимодействующих фаз. [c.215]

В многотоннажных производствах, когда процесс ведется под давлением, близким к атмосферному, применяют насадочные колонны большого диаметра с регулярно уложенной насадкой, обладающей в условиях полной смоченности большей долей активной поверхности и меньшим гидравлическим сопротивлением, чем беспорядочно загруженные кольца. Свойственное регулярной насадке малое радиальное расширение потоков стекающей вниз жидкости (см. рис. 19) обусловливает необходимость большей равномерности ее начального распределения и полноты смоченности орошаемого сечения. Однако обычно устанавливаемые в таких колоннах неразбрызгивающие оросители (плиты, желоба) не обеспечивают, как было отмечено, полной смоченности упорядоченной насадки даже при большом числе равномерно распределенных точек подачи жидкости. [c.63]

Преимущества насадочных контактных устройств перед тарельчатыми общеизвестны и заключаются прежде всего в исключительно малом перепаде давления на одну ступень разделения. Среди них более предпочтительны регулярные насадки, поскольку они имеют регулярную заданную структуру и их гидравлические и массообменные характеристики более стабильны по сравнению с насыпными. Гидродинамические условия эксплуатации насадок при перекрестном контакте фаз существенно отличаются от таковых при противот е. При перекрестном токе жидкость движется сверху вниз, а пары -горизонтально, следовательно, жидкая и паровая фазы проходят различные независимые сечения, площади которых можно регулировать, а при противотоке - одно и то же сечение. Поэтому перекрестноточный контакт фаз позволяет регулировать в оптимальных пределах плотность жидкостного и парового орощений изменением толщины и поперечного сечения насадочного слоя и тем самым обеспечить почти на порядок превыщающую при противотоке скорость паров (в расчете на горизонтальное сечение колонны) без повышения гидравлического сопротивления и значительно широкий диапазон устойчивой работы колонны при сохранении в целом по аппарату принципа и достоинств противотока фаз, а также устранить такие дефекты, как захлебывание, образование байпасных потоков, брызгоунос и другие, характерные для противоточных насыпных насадочных или тарельчатых колонн. Экспериментально установлено, что перекрестноточный насадочный блок конструкции УНИ, выполненный из металлического сетчато-вяза-ного рукава, высотой 0,5 м эквивалентен одной теоретической тарелке и имеет гидравлическое сопротивление в пределах всего 1 мм рт.ст. (0,13 103 Па), т.е. в 3 - 5 раз ниже по сравнению с клапанными тарелками. Это достоинство особенно ценно тем, что позволяет обеспечить в зоне питания вакуумной колонны при ее оборудовании насадочным слоем, эквивалентным 10 - 15 тарелкам, остаточное давление менее 20 - 30 мм рт.ст. и, как следствие, значительно углубить отбор вакуумного газойля или отказаться от подачи водяного пара в низ колонны. [c.51]