Распределение жидкости в насадочных колоннах

Однако неравномерное распределение жидкости в колонне может повести к недостаточно четкому разделению компонентов, особенно при большом диаметре колонны. Низкое гидравлическое сопротивление насадочных колони существенно лишь при проведении процесса под вакуумом (стр. 487). [c.489]

Существенным недостатком насадочных колонн является все же значительная неравномерность распределения как жидкости, так и газа по поперечному сечению колонны, чем главным образом и объясняется их сравнительно низкая эффективность. Применяют [c.16]

Основные элементы насадочных колонн — насадка, опорные колосники, устройства для орошения и распределения жидкости. [c.144]

Распределение жидкостей в насадке колонны. Орошаемая насадка не оказывает такого выравнивающего действия на поток жидкости, как на поток газа. Это объясняется различием в характере течения капельной и сжимаемой жидкости (газа) через слой колец. Введенный в колонну газ растекается по торцу насадки (обычно нижнему) как по фронту решетки [стр. 8, формулы (2) и (3)] и заполняет весь свободный объем насадочных тел. У подаваемой на орошение колонны жидкости (независимо от типа оросительного устройства колонны, см., например, рис, , а—г) подобное растекание отсутствует для ее распределения внутри аппарата характерно пленочное течение по наружной и внутренней поверхности насадочных тел. Вместе с тем нри кольцевой насадке (см. рис. 2, а и г) небольшое количество жидкости падает также в виде капель, струек и отраженных брызг внутрь колец и между ними, а при использовании хордовой и листовой насадки — в свободное пространство между ее плоскостями. [c.16]

Насадку укладывают на тарелки, снабженные двумя отверстиями двух видов малыми — для стока флегмы и большими —для прохода паров. Для правильной работы насадочной колонны очень, важно равномерное распределение стекающей флегмы по всему поперечному сечению колонны. Этому благоприятствуют однородность тела насадки, максимально возможная скорость восходящего потока паров и строгая вертикальность колонны. Практика показала, что достигнутое вначале равномерное распределение флегмы нарушается по мере ее отекания, так как пар стремится оттеснить жидкость к стенкам колонны и перемещаться через центр насадки. В связи с этим слой насадки разбивают на несколько маленьких слоев высотой 1—, 5м, разделяя их (рис. 100) свободным пространством. [c.211]

Для равномерного распределения жидкости по площади поперечного сечения насадки насадочные колонны снабжают распределительными тарелками типа ТСН-П1, а при расположении насадки внутри колонн отдельными слоями — перераспределительными тарелками типа ТСН-П (ОСТ 26-705—72). Эти тарелки несколько различаются по конструкции в зависимости от диаметра колонны. Стандартом предусмотрено изготовление разборных тарелок типов ТСН-ПР и ТСН-1ПР. [c.212]

В соответствии с выбранным аппаратурным оформлением процесса разделения — тарельчатыми и насадочными колоннами — применяются в основном два вида математического описания. В тарельчатых колоннах процесс разделения описывается системой алгебраических уравнений, в которые входят балансовые и равновесные соотношения для разделяемых компонентов. В зависимости от полноты принятого математического описания в систему уравнений могут быть включены уравнения тепловых балансов материальных потоков на каждой тарелке. В последнем случае решение системы уравнений математического описания позволяет, наряду с распределением составов по тарелкам колонны, получить и картину изменения количеств пара и жидкости по высоте колонны. [c.72]

Масштабирование насадочных колонн. В связи с тем, что в точке инверсии происходит наиболее равномерное и однозначное распределение пара и жидкости по сечению колонны и структура потоков соответствует модели идеального вытеснения, становится возможным масштабировать насадочные колонны. Только в области точки инверсии характер изменения удерживающей способности насадки по жидкости, перепаду давления и разделяющей способности одинаков. Вся высота слоя насадки как бы разбивается на отдельные ячейки, внутри которых происходит идеальное перемешивание, а между ячейками оно отсутствует. [c.433]

Одной ИЗ основных причин малой эффективности насадочных колонн, работающих в обычных гидродинамических режимах, является неравномерность распределения жидкости по поверхности насадки. Жидкость, стекающая по насадке, образует каналы, в результате чего резко уменьшается поверхность контакта между нею и паром, увеличивается толщина слоя стекающей жидкости и ухудшается тепло- и массообмен. Трудность равномерного распределения жидкости по насадке особенно возрастает при увеличении диаметра колонны, [c.434]

Трудности, связанные с установкой колонны в строго вертикальном положении или с первоначальным распределением жидкости, могут быть так или иначе преодолены. Поэтому основное внимание при исследовании насадочных колонн в настоящее время уделяется тому, чтобы получить ясное представление [c.44]

В насадочных колоннах практически невозможно добиться равномерного распределения стекающей сверху вниз жидкости по всем поперечным сечениям аппарата. [c.136]

На эффективность работы насадочной колонны влияют массовые скорости пара и жидкости, тип и степень смачиваемости насадки, отношение диаметра колонны к размеру насадки, высота слоя насадки, распределение потоков по сечению колонны. [c.682]

Другим преимуществом является то обстоятельство, что в эмульгационных колоннах осуществляется равномерное распределение парожидкостной эмульсии по всему сечению. Поэтому применение этих колонн не ограничено размером их диаметра, в то время как обычные насадочные колонны большого диаметра характеризуются неравномерным распределением жидкости по сечению (0-6]. [c.682]

Неравномерное распределение жидкости по сечению колонны может привести к недостаточно четкому разделению компонентов, особенно при большом диаметре колонны. Низкое гидравлическое сопротивление насадочных колонн существенно лишь при ректификации в вакууме (стр. 686). [c.688]

Устройства для распределения жидкости и пара (газа) в насадочных колоннах, перераспределительные устройства. Основное условие эффективной работы насадочного аппарата — смачивание всей насадки и равномерное распределение жидкой и паровой фазы по сечению аппарата. [c.101]

В насадочных колоннах практически невозможно добиться равномерного распределения стекающей сверху вниз жидкости по всем поперечным сечениям аппарата. Особенно неравномерно распределяется жидкость при больших диаметрах колонн. Именно поэтому контактирование фаз в них недостаточно, вследствие чего трудно достигнуть четкого разделения. [c.122]

Однако и при ректификации следует считаться с тем, что равномерное распределение жидкости по насадке в колоннах большого диаметра затруднено. В связи с этим диаметр промышленных насадочных ректификационных колонн обычно не превышает 0,8—1 м. [c.498]

Явление, нарушающее противоточный обмен между паром и жидкостью и состоящее в том, что флегма в насадочных колоннах вместо равномерного распределения по насадке стекает по стенкам колонны 1) [c.564]

Распределение газа. Распределение газа в насадочных колоннах изучалось почти исключительно в отсутствие течения жидкости, При этом были использованы следуюш,ие методы [c.434]

Для распределения жидкости по сечению насадочной колонны используют распределители различных конструкций, некоторые из которых представлены на рис. III-62. [c.303]

Насадочные колонные аппараты с насыпной насадкой применяются, главным образом, для перегонки высокоагрессивных или вязких продуктов, а также когда возникает необходимость иметь малый запас жидкости, в процессах ректификации, ие требующих тонкого разделения, и в процессах абсорбции с большими удельными нагрузками по жидкости. Для равномерного распределения жидкости по поверхности насадки аппараты оснащены распределительными тарелками по ОСТ 26-705—79 типа ТСН-3 и перераспределительными тарелками типа ТСН-2. [c.876]

В насадочных колоннах практически, невозможно добиться равномерного распределения стекающей сверху вниз жидкости по всем поперечным сечениям аппарата. Особенно неравномерно распределяется жидкость при больших диамет- [c.160]

Значения высоты насадки, эквивалентной одной теоретической тарелке (ВЭТТ), по аналогии с понятием к. п. д. тарелки в тарельчатых колоннах, обозначает эффективность контакта или эффективность насадки. Эффективность насадочной колонны зависит от различных факторов расходных параметров, физических свойств пара и жидкости, типа насадки. Кроме того, на эффективность колонны сильно влияет неравномерность, распределения потоков по сечению колонны, приводящая к избирательному движению пара и жидкости. [c.213]

Для насадочной колонны характерна определенная закономерность перераспределения потоков пар имеет тенденцию двигаться в центре колонны, а жидкость — на ее периферии. Перераспределение потоков увеличивается в колоннах большого диаметра, особенно при плохом распределении фаз по сечению при их поступлении в колонну. Влияние размера ко юнны на ее эффективность становится значительным для колонн диаметром от 500— 760 мм и выше. На неравномерность распределения потоков по сечению колонны и, следовательно, на ее эффективность влияют также следующие факторы первоначальное распределение орошающей жидкости, размер насадки и материал, из которого она изготовлена, высота слоя насадки и способ ее укладки. Последнее обстоятельство особенно важно для легко бьющейся насадки (керамика, фарфор, графит и др.). [c.213]

Насадочные колонны. Насадочные колонны больших диаметров (до 2—2,5 м) применяются для абсорбции, например аминами, поскольку в тарельчатых колоннах происходит сильное пенообразование. Они редко применяются для дистилляции, если диаметр колонн превышает 0,9 м, вследствие высокой стоимости и плохого распределения жидкости в колоннах большого диаметра. Для улучшения распределения жидкости проведена большая работа по конструированию специальных распределительных устройств. При создании новых форм насадочных тел стремятся получить в широком интервале нагрузок высокую эффективность при незначительном гидравлическом сопротивлении. В связи с этим следует упомянуть о применении пластмасс как конструкционных материалов для изготовления промышленных насадок. Промышленность США выпускает насадки из полипропилена, полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола и пентана, а также из различных синтетических волокон. Такие кольца пригодны для работы с щелочами, кислотами и солями, включая фтористоводородную кислоту, и соединениями фтора при температурах до 120° С [167]. Они становятся серьезными конкурентами других типов насадок благодаря невысокой плотности, минимальным потерям при эксплуатации и низкой стоимости. Например, вес полипропиленовых колец составляет 10% веса колец Рашига того же размера, изготовленных из нержавеющей стали, а стоимость— /з- Насадочные кольца Палля из пластмасс, выпускаемые фирмой и. S. Stoneware, обладают высокой пропускной способностью и бывают пяти размеров 15,9 25,4 38,1 50,8 88,9 мм. [c.139]

Распределители жидкости. Степень смачиваемости насадки является одним из основных факторов, влияющих на эффективность разделения и производительность насадочного аппарата. На внутреннее распределение жидкости в колонне в первую очередь, безусловно, влияет характеристика насадки. Но никакой насадкой нельзя изменить неравномерное первоначальное распределение жидкости. Поэтому распределитель жидкости во многом определяет работу асадочного массообменного аппарата. Существует [c.124]

Насадочные колоршы химических производств состоят из трех основных частей — корпуса колонны, заполняющих корпус пасадочпых тел и оросительного устройства для распределения жидкости по торцу загруженной в аппарат [шсадкн. От надежной работы оросительных устройств зависят основные технологические показатели проводимого в колонне процесса и в том числе столь важные, как полнота улавливания перерабатываемого сырья (газа) и конечная концентрация уходящих в атмосферу газов. Поэтому при проектировании новых химических предприятий и цехов и модернизации имеющегося колонного оборудования необходимо решать задачи выбора, расчета и конструирования скруб-берных оросителей. [c.3]

Полную смоченность орошаемой поверхности можно получить также при применении центрально установленных разбрызгивающих устройств других типов, создающих круговую симметрию распределения, например при вращении разбрызгивающих жидкость перфорированных оросителей или при установке цельнофакельных форсунок, иногда применяемых в качестве оросителей наса-ЖС1П1ЫХ колонн (см. стр. 173). Во всех этих случаях качество распределения жидкости может оцениваться к0 )ффицие11Т0м УС, взятым на всей орошаемой поверхности или на некоторой ее части, как это показано пиже при рассмотрении распределения жидкости разбрызгивающими звездочками и перфорированными полусферами иа различных режимах их работы. Коэффициент х удобно применять и в случае разбивки смачиваемой поверхности на одинаковые участки прямоугольной, квадратной и други.х форм. Поскольку степень равномерности распределения жидкости по торцу насадки существеиио влияет на эффективность работы насадочных колонн, достигаемые при установке того или и(юго разбрызгивателя значения х могут быть увязаны с эффективностью работы аппарата. [c.66]

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]

Насадочная колонна o TOjrr на корпуса, в котором укреплены опорные решетки и распределительные тарелки. Опорные решетки служат для укладки на них насадки. Насадка помещается отдельными ярусами высотой от 1 до 3 м. Между ярусами оставляют свободные объемы высотой 300—500 мм, в которых устанавливают распределительные тарелки. Распределительные тарелки необходимы для создания более равномерного по сечению орошения насадки, так как по мере перетекания по насадке вниз орошающая жидкость перемещается к стенкам колонн. Кроме того, распределительные тарелки обеспечивают более равномерное распределение пара по сечению колонны. [c.165]

IX-1-7. Поток жидкости по стенкам. Многие исследователи показали, что при равномерном распределении жидкости по верхнему сечению насадки однородность распределения существенно нарушается в расположенных ниже ее слоях. Значительная доля жидкости стекает вниз по стенкам колонны. Поскольку жидкость в потоке по стенкам перемешивается менее интенсивно, чем при движении по прерывистой поверхности насадочных тел, и не очень эффективно экспонируется газу, наблюдается явление байпассирования , или проскока части потока без эффективного взаимодействия, отрицательно влияющее на суммарный абсорбционный процесс. Кроме того, перемещение значительной доли жидкости в пристенный слой обедняет ею основную часть насадки, уменьшая здесь как эффективную межфазную поверхность, так и значения Поэтому нарушение равномерности потока жидкости в целом приводит к ухудшению работы колонн. [c.220]

Автомодельный режим может возникать в различных процессах. Автомодельность может характеризоваться независимостью процесса от любого параметра, т. е. он может быть автомодельным в смысле независимости от линейных размеров системы, от некоторых физических свойств системы и т. п. Так, например, режим эмульгирования в насадочных колоннах является автомодельным в смысле назависи-мости от молекулярных характеристик процесса, таких как молекулярная вязкость и молекулярная диффузия. Распределение жидкости по сечению насадочной колонны в режиме эмульгирования становится автомодельным, так как не зависит от диаметра колонны. [c.130]

Математическую модель нестационарного процесса абсорбции в насадочном аппарате построим так, чтобы она отражала три основных фактора, наиболее важных в общем динавлическом поведении процесса 1) неравномерность распределения по времени пребывания элементное потока в аппарате, 2) распределенность в пространстве и времени основных гидродинамических параметров процесса удерживающей способности, расхода жидкости в колонне, перепада давления, 3) наличие полной замкнутой цепи обменных процессов в насадочном аппарате газовая фаза—проточная зона потока жидкости—застойная зона потока жидкости—газовая фаза с количественным выражением интенсивности обменных процессов всех звеньев замкнутой цепи. [c.415]

В настоящее время нет полных сведений о распределении времени пребывания в системах с контактом двух жидких фаз, В насадочных колоннах с движущимся вверх газо-жидкостным нотоком величи-чины Рбр по имеющимся данным, колеблются от 100 до 5% соответствующей величины для однофазного потока При противотоке жидкости и газа через кольца Рашига и двух несмешивающихся жидкостей в колонне с насадкой Ре, для жидкой фазы близко к 0,1. При потоке жидкостей сверху вниз через насадочный материал перемешивание уменьшается. По данным Крамерса и Алберды для слоя высотой 0,7 м из колец Рашига размером 10 мм значение ЛГ лежит между 10 и 20. Продольное перемешивание возрастает с уменьшением жидкостной загрузки и слабо зависит от скорости газа. [c.112]

Распределение жидкости в виде тонкой пленки на поверхности насадочных тел, заполняющих рабочий объем аппарата (на-садочные башни или колонны). Для расчетов величину F принимают равной всей поверхности насадки, покрытой пленками жидкости. Фактическая поверхность при современных больпшх скоростях газового потока и значительных плотностях орошения существенно больше. Однако при малых рлотностях орошения смачивается не вся поверхность насадки. [c.11]

Недостатком работы насадочной колонны является неравномерность распределения пара и жидкости по поперечному сечению, а следовательно неодинаковая эффективность различных ее частей и низкая эффектнвносчь всей колонны в целом. [c.681]

Коэффициенты теплоотдачи от частицы к жидкости в насадочных колоннах и псевдоожиженных слоях имеют важную общую особенность. Их можно выразить через коэффициент тепло- и массообмена одиночной частицы с помощью некоторых корректирующих множителей, если только число Пекле для частиц велико (ианример, больше 1000) илн, что то же самое, мало число единиц переноса для насадочной колонны или псевдоожиженного слоя. Если же число Пекле для частиц мало, т, е. велико число единиц переноса теплоты, то средние коэффициенты теплоотдачи могут оказаться крайне малыми. По-видимому, этот эффект в соответствии с изложенным в 2.1.5 можно объяснить неоднородностью распределения скорости газового потока. Необходимо отметить, что в таком случае в расчетах уже нельзя использовать средний коэффициент теплоотдачи необходим так называемый микропотоковый анализ, основаншлй на детальном учете локальных скоростей течения и локальных коэффициентов теплоотдачи. Локальные коэффициенты теплоотдачи при малых числах Пекле теоретически рассчитывались, но экспериментальные данные до настоящего времени отсутствуют. По-видимому, в этом направлении необходимы дальнейшие исследования. [c.94]

Колонны с провальными тарелками (рис. 13-11) по характеру гидродинамики потоков аналогичны насадочным колоннам, работающим в режиме подвиеания. На тарелках одновременно происходит барботаж газа или пара через слой жидкости и частичное провали-вание жидкости. Газ (пар) движется снизу вверх только через часть отверстий или щелей пульсирующим потоком. Распределение пропускающих газ или жидкость отверстий носит статистический характер, жидкость стенает с тарелки на тарелку в местах максимального статического давления. [c.327]

Пристеночный эффект не только изменяет порозность слоя, но и приводит к неравномерной порозности его по сечению аппарата. Это, в свою очередь, вызывает неравномерность распределения скоростей потока скорости у стенок, где доля свободного объема слоя больше и сопротивление движению ниже, превышают скорости в центральной части аппарата. Таким образом, в пристенных слоях может происходить проскок ( бай-пасирование ) большей или меньшей части потока без достаточно продолжительного контакта с зернистым слоем. По той же причине может наблюдаться и неравномерность распределения жидкости при ее пленочном течении в насадочных абсорбционных и ректификационных колоннах (см. главу XI). [c.105]

Широкое распространение в промышленности в качестве абсорберов получили колонны, заполненные насадкой — твердыми телами различной формы. В наса-дочной колонне (рис. Х1-12) насадка / укладывается на опорные решетки 2, имеющие отверстия или щели для прохождения газа и стока жидкости. Последняя с помощью распределителя 3 равномерно орошает насадочные тела и стекает вниз. По всей высоте слоя насадки равномерное распределение жидкости по сечению колонны обычно не достигается, что объясняется пристеночным эффектом (см. стр. 105) — большей плотностью укладки насадки в центральной части колонны, чем у ее стенок. Вследствие этого жидкость имеет тенденцию растекаться от центральной части колонны к ее стенкам. Поэтому для улучшения смачивания насадки в колоннах большого диаметра насадку иногда укладывают слоями (секциями) высотой 2—3 м и под каждой секцией, кроме нижней, устанавливают перераспределители жидкости 4. [c.444]

Ректификация, в которой дистпллат представляет собой азеотропную смесь, в особенности ректификация с намеренным добавлением постороннего вещества, повышающего относительную летучесть компонентов первоначальной смеси ) Жидкая смесь, имеющая состав, который при данном давлении соответствует экстремуму (максимуму или минимуму) па кривой зависимости температуры кипения от состава азеотропная смесь образует при испарении пар того же состава, что и жидкость Нарушение нормального режима, возникающее при противоточном массообмене и состоящее в том, что в насадочной колонне флегма стекает вниз пе равномерно распределенной, а с образованием отдельных ручейков . В результате каналообразования нарушается равномерное смачивание пасадки и противоточпое взаимодействие жидкости и паров [c.555]

Насадочные колонны применяются главным образом для переработки высокоагрессивных или вязких продуктов, при разделении сильно пенящихся жидкостей, а также при необходимости иметь небольшой перепад давления или малый запас жидкости в колонне. Новые типы высокоэффективной насадки применяют также для разделения близкокипящих компонентов. Применение насадочных колонн в настоящее время сдерживается возмояшой неравномерностью распределения потоков по сечению и поэтому ограничивается в основном небольшим (не более 1,2 м) диаметром аппарата. Однако равномерное распределение поступающих на насадку потоков газа и жидкости и применение высокоэффективной насадки позволяет значительно уменьшить избирательное движение фаз и получить высокую эффективность разделения даже В колоннах большого диаметра. Так, например, в вакуумных колоннах диаметром 9 м для перегонки мазута на широкую фракцию и гудрон на установках АВТ производительностью 6 и более млн. тонн нефти в год успешно применяется насадка типа Глитч-грид [24]. [c.175]

Выполнен анализ имеющихся в литературе [31] данных относительно влияния плохого распределения жидкости на эффективность массопередачи в ректификации, адсорбции, десорбции и экстракционных насадочных колоннах. Продемонстрировано, что коэффициент плохого распределения в аппаратах с производственной упаковкой насадочных элементов (кольца Палля, Рашига) в 2 [c.103]