Абсорбция в колоннах с насадкой

Конечные десорберы устанавливают на высоте порядка 20 м, отсюда вода самотеком поступает в десорбционную колонну, через которую продувается воздух. Вода, содержащая не более 30 мг/л двуокиси углерода, стекает к насосу и возвращается на орошение абсорбера. С увеличением давления абсорбции высота насадки в десорбционной колонне увеличивается. [c.76]

Для снижения гидравлического сопротивления промышленных колонн с насадкой из колен Рашига авторы этой работы рекомендуют регулярную укладку колец они отмечают также, что для сравнительной оценки эффективности абсорбции на насадках различного типа следует сравнивать как величины эффективной по- [c.21]

Рассмотрим коэффициент массоотдачи газа, который в случае хорошо растворимых компонентов практически равен общему коэффициенту массопередачи. Для наиболее распространенного способа проведения абсорбции (колонны с насадкой) из общих уравнений массопередачи можно сделать вывод, что этот коэффициент будет расти с увеличением расхода потока. Чаще всего коэффициент к . пропорционален расходу газа в степени п, равной или близкой 0,8 [c.777]

Аппаратура, предназначенная первоначально для осуществления межфазного контакта в таких процессах, как абсорбция, ректификация или экстракция, часто применяется и для проведения реакций. Многие гетерогенные реакции в жидкой фазе протекают в колоннах с насадкой. При получении кальцинированной соды по методу Сольвея используются колонны с особого типа колпачковыми тарелками. Электрохимические процессы, такие, как окисление, восстановление и электролиз, требуют применения специальной аппаратуры, которая здесь не рассматривается. Описание электродуговых и фотохимических процессов можно найти в специальной литературе. [c.381]

Абсорбция — это процесс поглощения газа или пара жидким поглотителем (абсорбентом), абсорбер — аппарат, в котором этот процесс происходит. Наиболее широко для абсорбции применяют насадочные колонны. Это полые цилиндрические аппараты, в которые загружают насадочные тела различной формы, обеспечивающие развитую поверхность контакта между жидкостью и газом. Газ подводят снизу под слой насадки, а жидкость подается на насадку. [c.107]

Л , hQ — слагаемые, входящие в сумму, характеризуемую уравнениями (1,35) и (1,37), и отражающие влияние положительного и отрицательного ионов и растворенного газа соответственно, л моль Н — высота насадки или барботажной колонны, см На, Нц — теплоты абсорбции и реакции, кал моль [c.12]

При стекании жидкости ио наклонной или вертикальной поверхности характер движения потока может быть турбулентным (как, наиример, в колонне с орошаемой стенкой, рассмотренной в главе IV, при достаточно высоких значениях числа Рейнольдса). Кроме того, скорость абсорбции может быть увеличена и при ламинарном течении за счет волнообразования на поверхности и возникающих при этом конвективных перемещений. В точках контакта отдельных элементов поверхности часто происходит периодическое смешение слоя жидкости при его стекании по насадке по вертикальному ряду дисков или шаров. [c.98]

На практике раздельное определение Л/, и а при физической абсорбции обычно невозможно. Так, в насадочных колоннах не известна доля эффективно смоченной поверхности насадки, а при барботаже не известна величина поверхности, разделяющей жидкость и пузыри газа. Поэтому в опытах по физической абсорбции чаще всего измеряют произведение кф. [c.99]

Пример У-2. Реакция второго порядка. Двуокись углерода абсорбируется раствором гидроокиси натрия в насадочной колонне при 20 °С. Требуется найти скорость абсорбции (отнесенную к единице объема насадки) в точке, где парциальное давление СОз составляет 1 атм, а концентрация щелочи 0,5 жоль/л. Сопротивлением со стороны газовой фазы можно пренебречь. Дано = см сек а= 1 см [c.122]

Таким образом, возрастанию селективности абсорбции НаЗ способствуют использование абсорберов, обеспечивающих высокую интенсивность физической массоотдачи в жидкой фазе (предпочтительнее применять колонны с ситчатыми тарелками, а не с насадкой), и применение в качестве абсорбентов аминов, медленно реагирующих с двуокисью углерода (т. е. аммиак и диэтаноламин предпочтительнее, чем моноэтаноламин — см. раздел Х-1). [c.138]

Это уравнение можно использовать для расчета количества абсорбированного газа в колонне с данной высотой насадки или для нахождения kio. по результатам измерения скорости абсорбции. [c.189]

При экспериментальном определении каа с помощью физической абсорбции хорошо растворимых газов (чаще всего аммиака водой) требуется соответствующий учет равновесного давления газа над раствором, а также нередко и частичного сопротивления массопередаче со стороны жидкости. Если прн этом необходимо работать с колоннами сравнительно большой высоты (например, при специальном исследовании влияния высоты насадки на k( a), использовать систему аммиак — вода можно лишь заменив обычный метод измерения концентрации NH3 на более точный. Доп. пер. [c.207]

IX-1-5. Значения эффективной поверхности контакта фаз. При орошении насадочной колонны жидкостью толщина и скорость жидкостного слоя изменяются от точки к точке по поверхности насадки. В случае физической абсорбции газа жидкостью на тех участках, где движение жидкости замедлено или ее слой очень тонок, может происходить практическое насыщение абсорбируемым газом, вследствие чего вклад этих участков в общую скорость абсорбции невелик. С другой стороны, если рассматривать не абсорбцию, а испарение орошающей жидкости в поток газа, то следует ожидать, что эффективный вклад различных участков поверхности, покрытой жидкостью, в суммарную скорость испарения будет практически одинаковым. Значит, поверхность контакта жидкости и газа, эффективная для испарения ( смоченная поверхность ), больше поверхности, эффективной для физической абсорбции газа. [c.215]

Аналогичный результат был получен и И. А. Гильденблатом и др. при абсорбции аммиака водой в колонне диаметром 0,5 м и высотой от 0,5 до 6 м. При достаточно равномерном первоначальном распределении орошения объемный коэффициент абсорбции практически не изменялся с изменением высоты (с учетом поправки на концевые эффекты в пространствах выше и ниже насадки) не только для изученных кольцевых насадок, загруженных в укладку, но и для неупорядоченно загруженных колец размером 50 мм. Доп. пер. [c.221]

Между процессами ректификации и абсорбции двуокиси углерода имеется существенное различие. Оно состоит в том, что при абсорбции двуокиси углерода жидкость фактически не меняет своего состава при прохождении через колонну. Скорость, с которой жидкость абсорбирует СОа, не зависит от продолжительности контакта жидкости с газом или от количества абсорбированной ею двуокиси углерода. Поэтому то, что одна часть жидкости движется по основной поверхности насадки, а другая стекает вниз по стенке, вероятно, оказывает малое влияние на общую скорость абсорбции. [c.221]

Одной из причин снижения эффективности абсорбции в больших колоннах может быть, в частности, недостаточная равномерность первоначального распределения орошающей жидкости по верху насадки. Влияние числа точек подвода орошения исследовано И. А. Гильденблатом и др.58, 59, Высказаны требования, которые [c.223]

Насадочные колонны для массообменных процессов между газом и жидкостью чаще всего работают в пленочном режиме. Максимальная межфазная поверхность в этом случае равна поверхности элементов насадки, однако в действительности она обычно меньше по следующим причинам. Во-первых, часть поверхности насадки может быть не смочена жидкостью. Во-вторых, часть жидкой фазы внутри насадки пребывает в аппарате длительное время и вследствие этого находится в равновесии с газом. Межфазную поверхность, образованную этой застойной жидкостью, называют статической. В процессах абсорбции, десорбции, ректификации она является неактивной эффективная удельная поверхность контакта фаз равна разности между смоченной и статической поверхностью насадки а = —Сст- [c.50]

На рис. VI.1 дана схема абсорбционной установки. Газ на абсорбцию подается газодувкой 1 в нижнюю часть колонны 2, где равномерно распределяется перед поступлением на контактный элемент (насадку или тарелки). Абсорбент из промежуточной емкости 9 насосом 10 подается в верхнюю часть колонны и равномерно распределяется по поперечному сечению абсорбера с помощью оросителя 4. В колонне осуществляется противоточ-ное взаимодействие газа и жидкости. Очищенный газ, пройдя брызгоотбойник 3, выходит из колонны. Абсорбент стекает через гидрозатвор в промежуточную емкость 13, откуда насосом 12 направляется на регенерацию в десорбер 7, после предварительного подогрева в теплообменнике-рекуператоре И. Исчерпывание поглощенного компонента из абсорбента производится в кубе 8, обогреваемом, как правило, насыщенным водяным па- [c.102]

Массообменные процессы. Эта группа процессов отличается значительной сложностью по сравнению с предыдущими и соответственно большим числом моделей для их расчета. Массообменный процесс в большинстве случаев (ректификация, экстракция, абсорбция, кристаллизация) является системой, включающей как необходимые другие аппараты (например, теплообменники, конденсаторы, декантаторы и т. п.). Поэтому и математические модели как для описания, так и для алгоритмизации являются более сложными. Рассмотренные ранее модели структуры потоков и теплообмена могут использоваться при описании массообменных процессов на ступени разделения (тарельчатые колонны) и в слое насадки (насадочные колонны). При описании массообменного процесса уравнения гидродинамической структуры потоков фаз (см. табл. 4.4) должны быть дополнены членом, учитывающим массоперенос компонента через поверхность раздела фаз, например, в матричном выражении [c.129]

Коэффициент использования колонны с затопленной насадкой (отношение объемного коэффициента массопередачи с учетом продольного перемешивания к объемному коэффициенту массопередачи для модели идеального вытеснения) достигает при абсорбции порядка 75%. Однако при скоростях, близких к инверсии, вследствие уменьшения продольного перемешивания коэффициент использования достигает 100%. [c.441]

В этом параграфе полученные выше результаты исследования гидродинамической структуры потоков в насадке будут непосредственно использованы для анализа динамики процессов абсорбции в насадочных колоннах и аналитического синтеза оптимального управления промышленным абсорбционным аппаратом. [c.404]

Рассмотрим, например, проведение процесса абсорбции в насадочных колонных аппаратах. При рециркуляции по жидкой фазе при одном и том же расходе свежего абсорбента через абсорбер проходит значительно большее количество жидкости -увеличивается плотность орошения, а следовательно, смоченная и активная поверхность насадки режим работы аппарата приближается к оптимальному. Таким образом, увеличивая плотность орошения при помощи рециркуляции, можно интенсифицировать гидродинамическую обстановку в аппарате и достичь наиболее эффективного режима работы насадочных колонн - режима эмульгирования. [c.289]

Расчет динамических характеристик процесса абсорбции производился) на ЦВМ Эллиот-503 . Для расчета необходима следующая исходная информация величины нагрузок по фазам, значения консхруктивных параметров колонными насадки, данные физикохимических свойств фаз. " [c.421]

Проведено исследование абсорбции смеси серного ангидрида и двуокиси серы в насадочной колонне (насадка — стеклянные кольца 10X10 мм). Начальная общая концентрация сернистых газов 8 0,3% содержание серного ангидрида 50—60% (остальное — двуокись серы) начальная температура газа 250—280° С, начальная температура кислоты 55—60° С линейная скорость газа 0,05 м/сек. [c.183]

Пример 2. Для расчета промышленной колонны (насадка керамическая 100x100x10) абсорбции хлора из отходящих газов производства жидкого хлора были проделаны опыты на полуза-водской установке с фарфоровой насадкой 8х8х1,5, давшие следующие результаты. [c.340]

Для сопоставления данных по растеканию жидкости с данными по массопередаче в работе [24 ] на системе аммиак—вода изучалось влияние слоя подсыпки колец навалом на величину объемного коэффициента абсорбции всей насадки колонны диаметром 500 мм. С одноточечным и с трехточечным оросителями, работавшими как при подаче нераздробленной струи, так и при ее разбрызгивании о кольца, были испытаны следующие неупорядоченные слои [c.63]

Уравнение (7.30) позволяет рассчитать требуемую высоту насадки, полагая известной задержку жидкости. Насадочпые колонны обладают малыми задержками жидкости. Таким образом, уравнение (7.30) показывает, что для процесса химической абсорбции в кинетическом режиме требуется исключительно большая высота насадки, если он проводится в насадочной колонне. [c.84]

Астарита и Бик [31] использовали данные Тончелли [32] для подтверждения своей теоретической обработки абсорбции в насадочных колоннах с режимом медленной реакции. Изучение проводили при очень небольших высотах насадки (30, 60 и 90 см) с тем, чтобы достигнуть области неприменимости гипотезы квазистационарности. Имея в виду довольно сложный расчет величины можно считать сходимость экспериментальных и теоретических результатов вполне удовлетворительной. [c.132]

Из графика рис. 13 и табл. 3 видно, что двукратное увеличение числа точек орошения периферийной зоны приводит к увеличению коэффициентов абсорбции примерно на 20%, а при орошении самих стен колонны тем же количеством жидкости (отогнутыми трубками, присоединенными к насадкам внешнего коллектора) значения Кг заметно снижаются. Эти данные свидетельствуют о нецелесообразности орошения разбрызгивателями стен наднасадочного пространства, если при орошении колонны достигается полная смоченность пристенной зоны торца пасадки и соответственно всей насадки, лежащей под этой зоной. Частичное орошение периферийной зоиы, подобное наблюдаемому при большом перекосе вращающихся разбрызгивателей в опытах па длине дуги [c.43]

Для проектирования и расчета оросительных устройств важна оценка влияния числа точек орошения насадки аппарата, основанная на измерении ко ффи-циентов массопередачи. Такие работы проводились исследователями обычно в колоннах небольшого диаметра. Наиболее полно этот вопрос изучен в работах Н. М. Жаворонкова и В. М. Рамма [17, 86]. В опытах определяли влияние числа точек орошения п на объемный коэффициент абсорбции Л г аммиака водой из смеси его с воздухом в колонне диаметром 500 мм, насаженной регулярно уложенными и засыпанными навалом кольцами Рашига разного размера. В этой же колонне проводили ()пыт1,1 но влиянию п при десорбции СОг из воды воздухом. Были испытаны регулярно уложенные слои насадки колец Рашига 50x50 мм высотой Я=1600 и 6000 мм. Для оценки эффективности числа точек п введен условный коэффициент ухудшения у, показывающий, насколько степень абсорбции при данном числе точек ниже, [c.50]

Абсорбцию проводят в колонных аппаратах, которые для обеспечения контакта между газом и жидкой фазой снабжены тарелками или насадкой. Наибольшее распространение получили абсорберы с колпачковыми и ситчатыми тарелками. В обоих случаях на тарелке поддерживается слой жидкости, через которую пробулькивает газ. Абсорбцию проводят при сравнительно низкой температуре (30— 40° С) и высоком давлении (10—50 ат). Попутный газ, пройдя очистные сооружения (рис. 74), поступает на прием компрессоров, где сжимается в одну или две ступени, и направляется в нижнюю часть абсорбера, а сверху подается абсорбент. Отбензиненный газ, [c.165]

Показателем достаточной медленности реакции применительно к насадочной колонне может служить то, что доля абсорбированного газа, вступающего в реакцию до того, как жидкость выйдет снизу из аппарата, мала. Аналогия с беспроточным или проточным абсорберами идеального смешения здесь не уместна. Вместо этого можно проводить следующую проверку выполнимости указанного условия. Сначала вычисляют количество абсорбированного газа в функции от высоты насадки для физической абсорбции, т. е. при предположении об отсутствии реакции. Затем рассчитывают скорость реакции в функции от высоты, интегрируют ее по высоте колонны и смотрят, мала ли в действительности степень прохождения реакции. [c.186]

Пример УП1-3. В газе, находящемся под давлением 20 атм и содержащем 18,7% N2, 56,3% Нз и 25% СО2, количество последней должно быть снижено до 0,5%. Абсорбцию проводят в колонне с насадкой из колец Рашига размеро.ч 38 мм при температуре 60 °С, которую можно считать для всей колонны постоянной. Абсорбентом служит смесь КгСОа, КНСО и арсенита калия Аз (ОН)гОК, содержащегося в каждом литре раствора в количестве 5 г-атомов калия и 1 г-атом мышьяка. В орошающей колонну жидкости на каждый 1 г-атом калия приходится по 0,44 моль СО - [c.192]

С другой стороны, согласно Данквертсу и Гиллхэму при абсорбции СОа буферным раствором в колонне диаметром 50 см с кольцами размером 38 мм общая скорость процесса была пропорциональна высоте насадки вплоть до увеличения последней до семи диаметров колонны таким образом, понижения эффективности с удалением от верха колонны не наблюдалось. И это положение соблюдалось несмотря на то, что, как было установлено впоследствии, существовало заметное нарушение равномерности распределения жидкости при высоте насадки 3 м. [c.221]

При записи уравнений математического описания процесса абсорбции использованы следующие условные обозначения информационных переменных а —удельная поверхность насадки — диаметр насадки О —расход газа Л — удерживающая способность насадки Н — высота ячейки полного перемеши-. вания К — общий коэффициент массопередачи Kv — объемный коэффициент массопередачи L — расход жидкости т. — коэффициент фазового равновесия N — общее число ячеек полного перемещивания Шг — скорость газа, рассчитанная на полное сечение колонны а)инв — скорость газа в точке ицверсии х — концентрация компонента в жидкой фазе у — концёнтрация компонента в газовой фазе 2 —общая высота насадочного слоя 2 —текущее значение высоты наса-дочного слоя. Индексы вх — вход вых —выход г —газ ж —жидкость инв — инверсия 1, 2,. .., п — номер ячейки полного перемешивания О — начальное значение р — равновесная величина ст — статическая величина. [c.89]

Как следует из материала рассмотренной главы, применение указанной методики позволило решить ряд важных практических задач в области расчета процессов, протекающих в химико-технологической аппаратуре. Так, развит прямой метод исследования гидродинамической структуры потоков в аппаратах на основе специфических свойств неустаповивпшхся течений жидкостей и газов в насадке и пористой среде установлен характерный для насадочных колонн гидродинамический эффект, проявляющийся в наличии экстремальной зависимости статической удерживающей способности от нагрузок по фазам на аппарат созданы методики и получены расчетные формулы для определения важнейпшх гидродинамических параметров структур потоков — коэффициентов продольного перемешивания, относительных объемов проточных и застойных зон, коэффициентов обмена между проточными и застойными зонами. Результаты исследования гидродинамической структуры потоков в насадке положены в основу анализа динамики процесса абсорбции в насадочных колоннах, оценки управляемости по каналам гидродинамики и массообмена и синтеза оптимального управления этими аппаратами. [c.433]

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]