Абсорбция в насадочных и тарельчатых колоннах

Абсорбция многокомпонентной смеси в насадочной колонне протекает подобно тому, как показано па рис. 42. 1 для абсорбции в тарельчатой колонне. В насадочной колонне движущая сила переноса компонента А быстро уменьшается но мере того, как возрастает концентрация компонента А в абсорбенте. Тогда наибольшая движущая сила наблюдается в верхней части колоппы, где абсорбент чистый. Для наименее летучего компонента С, наоборот, наибольшая движущая сила наблюдается в нижней части колонны, где концентрация компонента С в газе наибольшая. Движущая сила уменьшается только в верхней части колонны, где концентрация компонента С в газе значительно снижена. [c.685]

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]

Вторая из записанных реакций слишком медленна, чтобы непосредственно влиять на скорость абсорбции. Абсорбер при этом конструируют таким образом, чтобы иметь большой объем жидкости при относительно малой удельной поверхности (по сравнению, например, с обычными насадочными или тарельчатыми колоннами). Подобная конструкция обусловлена необходимостью обеспечения достаточного времени для прохождения второй реакции. [c.61]

АБСОРБЦИЯ В НАСАДОЧНЫХ И ТАРЕЛЬЧАТЫХ КОЛОННАХ [c.182]

Аппараты, применяемые для массообменных процессов, в частности для абсорбции и экстракции, можно разделить на две группы с непрерывным контактом фаз и со ступенчатым контактом фаз. К первым относятся, например, распылительные и насадочные колонны, ко вторым можно отнести тарельчатые колонны, смесительно-отстойные экстракторы. На рис. 111.1 даны схемы аппаратов обоих типов применительно к абсорбции. [c.42]

В данном параграфе приводятся математические описания стационарных режимов некоторых типовых процессов химической технологии жидкофазных реакционных процессов в проточных реакторах с мешалками тепловых процессов процессов ректификации бинарных и многокомпонентных смесей в тарельчатых колон-нах процессов физической абсорбции и хемосорбции в насадочных колоннах. [c.64]

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]

Содержательная постановка НФЗ синтеза ресурсосберегающих ГФС имеет следующий вид [128, 129]. Задано названия установок первичной нефтепереработки, с выхода которых поступает газовое сырье для разделения в ГФС, или состав и свойства потоков сырья ГФС названия и показатели качества целевых продуктов, выделяемых в ГФС, типовые ХТП разделения, которые могут быть включены в генерируемую технологическую схему (простая ректификация, абсорбция—десорбция, ректификация с дополнительным вводом питания) типы инженерно-аппаратурного оформления (ИАО) для выбранных ХТП разделения (колонна тарельчатая, колонна насадочная, фракционирующий абсорбер). [c.279]

В зависимости от способа организации контакта фаз колонные аппараты подразделяют на тарельчатые, насадочные и пленочные, а в зависимости от рабочего давления — на работающие под давлением, атмосферные и вакуумные. Около 60 % изготовляемых в СССР аппаратов для абсорбции и ректификации представляют собой тарельчатые колонны, остальные — насадочные колонны. Последние при правильной организации гидродинамики процесса часто более экономичны, чем тарельчатые. [c.69]

Реакционные аппараты колонного типа с насадкой или тарелками. В качестве газожидкостных реакторов часто применяют насадочные или тарельчатые колонны, используемые для процессов абсорбции. Если жидкость является катализатором, эти аппараты отличаются от абсорберов тем, что жидкость циркулирует в системе по замкнутому контуру. Насадочные колонны просты по устройству и обеспечивают большую поверхность контакта реагирующих газа и жидкости даже в небольшом объеме. Жидкость стекает по поверхности насадки в виде тонкой пленки, а газ движется противотоком. Их гидравлическое сопротивление невелико и, следовательно, расход энергии на перемеш,ение газов незначителен. Колонны изготовляют обычно из стали с дополнительным покрытием из материала, стойкого к коррозионному действию рабочей среды. Применяют также колонны из чугуна, керамики (в производстве серной кислоты), футерованные графитом или кислотоупорным кирпичом. [c.272]

В настоящее время насадочные колонны для ректификации применяют редко, их вытеснили тарельчатые колонны. Конструкции их представляют интерес скорее для проведения процессов абсорбции, экстракции и т. д. Однако в тех случаях, когда для разделения смеси в тарельчатой колонне требуется большое число тарелок (см. ниже), применение насадочных ректификационных колонн может оказаться оправданным. На практике встречаются тарельчатые ректификационные колонны, у которых одна [c.122]

В данной главе рассматриваются характерные примеры построения динамических моделей некоторых типовых процессов химической технологии теплообмена, абсорбции в насадочных аппаратах, ректификации в тарельчатых колоннах, химического процесса в реакторах идеального перемешивания, процесса адсорбции во взвешенном слое сорбента. [c.5]

Насадочные колонны для ректификации применяют-редко, их вытеснили тарельчатые колонны. Конструкции их представляют интерес скорее для проведения процессов абсорбции, экстракции и т. д. Однако в тех случаях, когда для разделения смеси в тарельчатой колонне требуется большое число тарелок (см. ниже), применение насадочных ректификационных колонн может оказаться оправданным. На практике встречаются тарельчатые ректификационные колонны, у которых одна или несколько тарелок (обычно над участком ввода сырья или в верхней части аппарата) выполнены насадочными. Такие насадочные тарелки в колоннах чаще всего вьшолняют роль отбойников, хотя на них также происходит ректификация. [c.161]

Для абсорбции газовых загрязнителей наиболее употребительны насадочные и тарельчатые колонны. [c.328]

В соответствии с вышеизложенными методами расчета процесса абсорбции определяется высота насадочных и тарельчатых колонн. [c.217]

Для процессов физической абсорбции используют, как правило, противоточные аппараты с непрерывным или ступенчатым контактом, в которых состояние, близкое к равновесию, достигается только на одном из концов аппарата, а в рабочей зоне протекают интенсивные процессы массообмена с максимально возможной движущей силой. Такие аппараты называются массообменными. В подразделе 1.4.1 применительно к процессу десорбции были рассмотрены два типа таких массообменных аппаратов насадочные и тарельчатые колонные аппараты. Эти аппараты также эффективны при проведении процесса разделения газов при достаточно большой высоте они обеспечивают практически любое технологически обоснованное число теоретических ступеней разделения. [c.41]

Описание структуры потоков фаз в аппарате и алгоритмы расчета стационарных режимов работы абсорберов. В большинстве случаев абсорбцию проводят в аппаратах колонного типа.Это насадочные, тарельчатые, пи-лочные и другие абсорберы. При моделировании абсорбции в таких аппаратах наибольшее распространение получили модель идеального вытеснения, ячеечная модель, диффузионная модель, диффузионная модель с застойными зонами. [c.286]

Проведены опыты по поглощению окислов азота в пенном режиме и в аппарате с мещалкой и диском для распределения газа 28. Установлено, что в обоих случаях абсорбция происходит более интенсивно, чем в насадочной или тарельчатой колонне [c.144]

В настоящее время насадочные колонны для ректификаций применяют редко, их вытеснили тарельчатые колонны. Конструкции их представляют интерес скорее для проведения процессов абсорбции, экстракции и т. д. Однако в тех случаях, когда для разделения смеси в тарельчатой колонне требуется [c.112]

Отгонка в токе инертного газа (собственно десорбция) является процессом, обратным абсорбции растворенный газ переходит из раствора (над которым парциальное давлеиие газа больше, чем в газовой смеси) в инертный газ. Для десорбции в токе газа применимы уравнения (182)—(187), но перед правой частью их следует поставить знак минус. Отгонку в токе инертного газа осуществляют обычно в насадочных или тарельчатых колоннах, в которые сверху подается раствор газа в поглотителе, а снизу продувается инертный газ из нижней части колонны отводится регенерированный раствор, а из верхней — выделенный газ в смеси с инертным газом. При употреблении в качестве инертного газа воздуха или другого газа выделенный из раствора газообразный компонент не может быть получен в чистом виде описанный способ применяется только для регенерации поглотителя (когда извлекаемый из газовой смеси компонент не представляет ценности) или же для обогащения газов, т. е. получения газовой смеси с более высоким содержанием компонента, чем первоначальная газовая смесь. [c.586]

Наиболее рационально процесс горячей абсорбции может быть осуществлен в тарельчатой или насадочной абсорбционной колонне. Для получения стандартной соляной кислоты, содержащей 27,6% НС1, требуются всего 4 теоретические тарелки (рис. 126), а 31% НС1 —5. На практике применяются не тарельчатые, а насадочные колонны, более простые и удобные в эксплуатации. [c.398]

Колонные и башенные аппараты применяют для процессов ректификации, абсорбции, мокрой очистки газов и для некоторых химических процессов, т. е. для процессов взаимодействия между жидкой и газовой фазой. Обеспечение хорошего контакта между жидкостью и газом (паром) достигается за счет применения устройств, заставляющих газ многократно барботировать через жидкость применения насадки, по которой стекает жидкость, омываемая газом распыления жидкости в потоке газа, а также за счет использования центробежной силы. В соответствии со способом обеспечения контакта между жидкостью и газом различают барботажные (тарельчатые), насадочные, распылительные колонны и аппараты механического типа. [c.193]

Жидкость и газ, как правило, движутся противотоком, хотя имеются аппараты, в которых осуществляется прямоточное движение. Выбор типа колонного аппарата определяется условиями процесса, расходами жидкости и газа, давлением, температурой, коррозионными свойствами продуктов, наличием загрязнений и т. д. Обычно для процессов ректификации применяют тарельчатые колонны, а для абсорбции — насадочные. Основные элементы тарельчатых и насадочных колонн нормализованы. Нестандартные колонные аппараты используют сравнительно редко. [c.193]

Проведено поглощение окислов в пенном аппарате и в аппарате с мешалкой и диском для распределения газа °. В обоих случаях абсорбция происходит более интенсивно, чем в насадочной или тарельчатой колонне. Благодаря ускорению процесса в пенном режиме производительность аппарата увеличивается в 2—4 раза по сравнению с производительностью насадочных колонн. [c.225]

Ректификационные колонны с насадкой конструктивно весьма мало отличаются от насадочных аппаратов для абсорбции и экстракции. За рубежом основным в исследованиях конструкций ректификационных аппаратов является усовершенствование тарельчатых колонн, в Советском Союзе большое внимание уделяется и насадочным колоннам (Кафаров с сотрудниками). [c.359]

В результате проведенных ранее исследований абсорбции с быстрой необратимой реакцией второго порядка в насадочных и тарельчатых колоннах было установлено, что степень абсорбции Ех является однозначной функцией безразмерного коэффициента р, характеризующего соотношение количеств химически активных компонентов А и В, поступающих в аппарат соответственно с газовой и жидкой фазами в единицу времени [c.103]

Основные принципы и методы расчета аппаратуры, предназначенной для проведения процессов разделения, представлены для равновесных ступеней и аппаратов, в которых осуществляется непрерывное изменение концентраций. Важнейщие понятия проиллюстрированы на примере процесса абсорбции газа в тарельчатых колоннах и насадочных башнях. Рассмотрение ограничено бинарными системами при постоянной их температуре и давлении. Кратко изложены начала расчета многокомпонентной абсорбции углеводородов и методы учета неизотермических эффектов. Освещены также общие вопросы, касающиеся применения теории к процессам дистилляции, экстракции и отгонки легких фракций. Описаны ускоренные методы предварительного расчета тарельчатых и насадочных абсорберов и процессов в концентрированных газах. Развита приближенная теория многокомпонентной массопередачи при абсорбции. Приведена общая расчетная схема для строгого описания работы изотермических абсорберов. Интерпретированы известные определения эффективности тарелок и коэффициентов массопередачи. Авторы надеются, что данное в этой главе обсуждение в совокупности с фундаментальными понятиями, введенными в других главах книги, поможет читателю анализировать или рассчитывать более сложные абсорбционные процессы и иные операции. Подробное изложение общей теории расчета процессов и аппаратов химической технологии выходит далеко за рамки настоящей книги. Поэтому в главу включена довольно полная библиография по рассматриваемой проблеме. Предполагается, что заранее известны рабочие характеристики оборудования, методы экспериментального определения и расчета которых освещены в главе П. [c.426]

Главными аппаратами абсорбционных процессов являются тарельчатые и насадочные абсорбционные колонны, высота которых (зависящая в основном от требуемой степени извлечения) обычно составляет 10—15 м, но может достигать и 50 м. Диаметр колонн различной производительности составляет 1—2,5 м, а при очень больших масштабах производства—до 4—5 м. В некоторых случаях вместо одной высокой колонны последовательно устанавливают несколько колонн небольшой высоты. При проведении абсорбции под давлением до 30 ат в производствах большого масштаба целесообразнее (для уменьшения расхода металла) устанавливать несколько колонн небольшого диаметра с более тонкими стенками, чем одну толстостенную колонну большого диаметра. Кроме колонн, оборудование процессов абсорбции обычно включает компрессоры для подачи газа, холодильники для предварительного и промежуточного охлаждения газа и абсорбента, десорбционную колонну с теплообменниками, а также промежуточные сборники и насосы, при помощи которых осуществляется циркуляция абсорбента. [c.326]

Абсорбционные тарельчатые колонны конструктивно не отличаются от ректификационных. Для процессов абсорбции относительно большее распространение имеют насадочные колонны. [c.138]

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]

Тарельчатые колонны дороже, чем насадочные, но они позволяют работать с очень большими объемами жидкости, их можно легко перевести в режим межкаскадного нагрева или охлаждения, они несложны в эксплуатации и имеют меньшую общую массу. Для абсорбции газа могут применяться также колонны Турбогрид [70] с сетчатыми тарелками, которые дешевле в строительстве, чем стандартные колпачковые тарельчатые колонны и могут быть более эффективными [c.115]

Предложенная тарелка (рнс. 9.38) относится к распределительным устройствам для жидкости теиломассообмеппых аппаратов, применяемых в химической, нефтеиерерабатывающей иромышленности, где осуществляется физическое взаимодействие между газом (иаром) и жидкостью, в частности к тарелкам для расиределения жидкости в насадочных и тарельчатых колоннах в процессах ректификации, десорбции и абсорбции. [c.280]

Наиболее эффективно процесс адиабатической абсорбции может быть осуществлен в насадочной или тарельчатой колонне [i 00-102]. Материалом для изготовления колонн служит попиэ4ир, армированный стекловолокном, либо сталь, футерованная огнеупорным кирпичом или диабазовой плиткой на диабазовой замазке на двух слоях гуммировки. Насадочные колонны заполняются насадкой различной формы. Насадки должны обладать большой удельной поверхностью, а также быть коррозионностойкими в солянокислой среде[292, 103, 104. Это могут быть хордовые насадки из графита, пластмасс, кольцевые насадки из керамики или фарфора, седлообразные [c.53]

Колонные аппараты применяют в различных производствах химической и нефтяной промышленности для проведения процессов ректификации, дистилляции, абсорбции и адсорбции, проведения различных химических реакций в присутствии катализатора или без него. Колонные-аппараты работают под вакуумом, атмосферном или повышенном давледцях. Колонные аппараты можно разбить на следующие группы тарельчатые, насадочные, распылительные, колонные аппараты для каталитических процессов и регенерации. [c.170]

Массообменное оборудование, применяемое при экстракции селективными растворителями (перенос между несмешивающимися жидкостями), имеет много общего с аппаратурой для газовой абсорбции и ректификации. Основное различие состоит в том, что разделение фаз после контактирования представляется, как правило, более трудным, особенно в тех случаях, когда наблюдается тенденция к эмульгированию. Обычно используют насадочные и тарельчатые колонны, а также каскады сосудов с механическими мешалками. Однако вследствие необходимости осущест-лять разделение фаз, большее применение находит оборудование с внешним подводом энергии, например контактные аппараты с вращающимися дисками фирмы Шелл , смесители-отстой-ники, колонны, выпускаемые фирмой Шейбел и Микско и центробежные экстракторы фирмы Подбильняк . [c.612]

Пульсирующий жидкостный поток иногда использовался для улучшения смачиваемости насадки для абсорбции газа в режиме противотока. Если растворенное вещество отлично растворяется в жидкости, то расчетное значение L/G может оказаться столь малым, что массовая скорость жидкости будет недостаточна для хорошего смачивания насадки. Когда жидкость накапливается и сбрасывается периодически (как в случае лабораторного устройства Соксле), насадка полностью смачивается, и аппарат действует эффективнее. Показано, что пульсирующий поток в насадочных и тарельчатых колоннах улучшает показатели их работы при газовой абсорбции, дистилляции и экстракции в системах жидкость —жидкость. [c.623]

Расчет ректификации многокомионептных смесей выдвигает многие из тех вопросов, которые возникли при расчете абсорбции. Ректификация реже проводится в насадочных колоннах, поэтому мы ограничимся рассмотрением тарельчатых колонн. Но возникает несколько новых проблем. Во-первых, нри ректификации мы обычно не имеем дела с системами, в которых есть нерастворимый компонент в газе и нелетучий компонент в жидкости. Во-вторых, изменение концентрации большинства компонентов в ректификационной колонне настолько велико, что в большей части задач мы имеем дело с концентрированными смесями . [c.689]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология