Горизонтальный массообменный аппарат

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ [c.39]

Рис. 2.11. Горизонтальный массообменный аппарат

При проектировании кипятильников массообменных аппаратов большой единичной производительности находят применение аппараты с горизонтально расположенным трубным пучком. Опыт эксплуатации аппаратов такого типа показал, что эффективная работа поверхности теплообмена по всей площади достигается при условии, что отношение длины труб к внутреннему диаметру кожуха Ь/ )в 6 в расчете на одну пару патрубков для подвода жидкости и отвода пара [181] (рис. 9.2). [c.341]

Рис. 9.4. Схема включения горизонтального кипятильника в контур естественной циркуляции массообменного аппарата

А, осуществляют в массообменных аппаратах, наз. абсорберам и,-тарельчатых, насадочных (устаревшее название-скрубберы), пленочных, роторно-пленочных и распылительных. Схема материальных потоков в абсорбере представлена на рис. 3. Связь между концентрациями поглощаемого компонента в газе У2 и в жидкости в любом горизонтальном сечении аппарата находят из ур-ния материального баланса (т. наз. ур-ние рабочей линии). В общем случае это ур-ние имеет вид [c.17]

Регулярная насадка для тепло и массообменных аппаратов [70] состоит из развернутых относительно друг друга слоев, выполненных из нескольких пакетов, которые набраны из параллели наклонных листов с выступами. Отличается насадка тем, что пакеты в каждом слое относительно первого листа любого пакета составляет 360 °, а листы в каждом пакете наклонены в сторону смежного пакета. Угол наклона листов к горизонтальной плоскости выбран так, что проекция боковой фани листа на горизонтальной плоскости равна или превышает расстояние между листами. [c.69]

Разработанная насадка состоит из горизонтальных рядов равнобоких уголковых элементов (1), расположенных с некоторым шагом относительно друг друга. Уголковые элементы каждого последующего ряда смещены по горизонтали таким образом, чтобы размещаться между вышерасположенными элементами, образуя щелевые зазоры (2) с кромками образующих пластин (3) этих элементов. Геометрические размеры уголковых элементов насадки, а также ширина щелевых зазоров определяются удельными нагрузками и физико-химическими свойствами контактирующих фаз, а также условиями эксплуатации массообменного аппарата - давлением и температурой. [c.6]

В массообменных аппаратах ступенчатого типа (например, в вертикальных аппаратах с горизонтальными перегородками-тарелками) в каждой ступени происходит взаимодействие фаз (см. разд. 16.53), а по выходе из ступени-их разделение. Проведение процесса при непрерывном и ступенчатом взаимодействии фаз существенно зависит от направления относительного движения фаз (прямоток, противоток и др.) и гидродинамической структуры их потоков. [c.12]

Примем для определенности, что процесс ведется в непрерывном режиме и вещество переходит из фазы у в фазу х . Тогда оно с фазой у (его поток показан левой вертикальной стрелкой — см. рис. 10.8) под действием внешнего побудителя (насос, компрессор) вносится в рассматриваемый фрагмент массообменного аппарата. Далее под действием частной разности концентраций в фазе у (в ядре потока и на границе раздела) вещество транспортируется (горизонтальная левая стрелка) к фазовой границе. Затем от нее вещество переносится (горизонтальная правая стрелка) в фазу х — также под действием своей частной разности концентраций (на границе и в ядре этой фазы). Наконец, оно выводится из аппарата с потоком фазы х (правая вертикальная стрелка). Разумеется, при переносе вещества из фазы х в фазу у стрелки примут противоположное направление. Естественно, некоторый поток вещества выносится с фазой "у" из аппарата и может также вноситься с фазой "х" в аппарат. Поэтому подчеркнем, что при рассмотрении потока вещества с фазами "у" и "х" речь идет только о той его части М, которая передается из фазы в фазу. [c.768]

Во многих тепло- и массообменных аппаратах поверхностью теплообмена служат гладкие круглые трубы, которые могут быть ориентированы в пространстве различными способами вертикально, горизонтально, наклонно. [c.87]

Анализ показывает [27], что кривизну стекающей по цилиндрическим поверхностям пленки (цилиндрические насадки массообменных аппаратов, наружная поверхность горизонтальных труб) следует учитывать при 6/7 >0,1. [c.128]

Сказанное выше проиллюстрировано рис. 33. 3. Из материального баланса участка массообменного аппарата (например, абсорбционной колонны), как было показано в гл. 37, следует наличие алгебраической зависимости между составами газа и жидкости в любом горизонтальном сечении аппарата, т. е. при любом значении Эта зависимость представлена на рис. 33. 3 верхней кривой, называемой рабочей линией. Положение этой. пинии зависит от составов на концах колонны и от расходов обеих фаз. [c.480]

В аппаратах спиртовой и ликеро-водочной промышленности наибольшее распространение получили горизонтальные дефлегматоры, которые по сравнению с дефлегматорами вертикального типа обеспечивают более интенсивный тепло- и массообмен между стекающей вниз флегмой и паром. [c.48]

Наиболее распространенным типом ротационных аппаратов является пленочный центробежный аппарат, в котором за счет действия центробежной силы на поверхности вращающихся элементов создается тонкая пленка, перемещающаяся от центра к периферии. Пар, идущий навстречу пленке, контактирует с не . На поверхности контакта происходит массообмен между паром и жидкостью. Пленочные центробежные контактные аппараты разнообразны по конструкции, но наиболее известны и изучены аппараты с горизонтальным валом со спиральным ротором и с ротором, собранным из соосных цилиндров. [c.287]

Горизонтальные или наклонные трубчатые аппараты (которые тоже часто называют колоннами) применяются для массообменных процессов гораздо реже, чем вертикальные, и хотя гравитация играет определенную роль в организации в них движения и контактирования фаз, однако закономерности их работы несколько отличаются от вертикальных колонн. [c.91]

В настоящее время тепло-массообмен газо-жидкостных систем (влажный воздух — вода) изучен очень мало. Имеющиеся работы касаются в основном изучения тепло-массообмена газо-жидкостных систем при температуре до 60° С и давлении до 20 атм, при газосодержании порядка 0,1—0,8. Процесс тепломассообмена в горизонтальных аппаратах при движении в них газо-жидкостных смесей вообще не изучен. Имеющиеся работы по изучению тепло-массообмена газо-жидкостных смесей показали, что наличие газовых пузырей в жидкости приводит к турбулизации жидкостного потока и увеличению коэффициента теплоотдачи. Это дает нам право применить для расчета поверхности теплообмена существующие зависимости для жидкостных потоков. Поскольку расчетный коэффициент теплоотдачи будет ниже действительного мы будем иметь некоторый запас поверхности теплообмена. [c.98]

Стремление интенсифицировать массообмен путем уменьшения продольного перемешивания и активизации поперечного перемешивания фаз привело к разработке ряда конструкций вибрационных аппаратов, в которых насадка одновременно с перемещениями в продольном направлении совершает перемещения и в поперечном направлении. С указанной целью разработаны также аппараты, в которых насадка, выполненная в виде вертикальных перфорированных пластин, совершает колебания в горизонтальной плоскости. [c.18]

По схеме осушки газа в горизонтальных абсорберах с впрыском гликоля через распылительные устройства (рис. III.9) природный газ, войдя в горизонтальный абсорбер, проходит каплеотделитель, где от него отделяется, стекает вниз и автоматически удаляется из абсорбера капельная жидкость, а газ, двигаясь далее по абсорберу, последовательно контактирует на нескольких ступенях с распыленным гликолем. В отличие от вертикальных абсорберов, где регенерированный гликоль наибольшей концентрации противотоком вводится в одной точке над верхней тарелкой, в горизонтальном абсорбере он вводится распыливающими устройствами наибольшей концентрации в нескольких точках, что улучшает массообмен и сокращает количество циркулирующего гликоля в системе. Это позволяет также увеличить скорости течения газа в аппарате, сокращая габариты абсорбера и его металлоемкость, а также обеспечивает постоянное обновление поверхности контакта фаз. После распылительных устройств газ проходит секции отделения гликоля и осушенный отправляется в газопровод. Насыщенный водой гликоль с низа абсорбера самотеком поступает в змеевиковый теплообменник, а затем в десорбер. На пути насыщенного гликоля отсутствует выветриватель, так как разгазирование гликоля от растворенных в нем углеводородов происходит в самом десорбере. [c.57]

Вертикальное расположение колонных аппаратов, обусловившее их название (колонны), диктуется экономией производственных площадей, простотой внутри- и межагрегатных коммуникаций, а также рациональной организацией взаимодействующих потоков в самих аппаратах (движение тяжелой фазы вниз, легкой — вверх). Значительно реже применяются горизонтальные тепло- и массообменные аппараты, особенно секционированные. Областью их преимущественного использования являются процессы высушивания и обжига (барабанные сушилки, обжиговые печи). В отдельных производствах встречаются также барабанные кристаллизаторы, абсорберы, экстракторы, ректификаторы и химические реакторы. [c.14]

В зависимости от диаметра отверстий о и доли живого сечения (р провальная тарелка может частично или полностью предотвращать циркуляцию твердой фазы в объеме аппарата, В первом случае (при больших ( о и ф) тарелка выполняет роль тормозящего устройства, лишь до некоторой степени ослабляющего продольное перемешивание адсорбента в соседних секциях. Провальные решетки второго типа рассчитывают на определенный, заданный по технологическим условиям, расход адсорбента, движущегося в аппарате противотоком очи- К щаемой жидкости, не допускают прямо- точного перемещения жидкой и твердой фаз и позволяют добиться более высокой эффективности работы массообменного аппарата. Следует, однако, отметить, что устойчивая работа адсорбера, оборудованного такого типа провальными тарелками, сохраняется в очень узком интервале изменения расходов твердой и жидкой фаз, а малейшее отклонение тарелки от горизонтального положения при ее монтаже приводит к циркуляции твердой фазы между секциями. [c.161]

Явление барботажа паровых пузырей всегда сопровождает процессы кипения, но при кипении паровые пузырьки непосредственно зарождаются на теплоподводящих поверхностях, которые к тому же часто располагаются здесь вертикально (генераторы водяного пара, греющие камеры выпарных аппаратов, кубы-испарители ректификационных установок и т. п., см. гл. 3, 4, 6), тогда как в массообменных аппаратах газ вводится в слой жидкости извне через отверстия в горизонтальной нижней стенке (рис. 1.43). [c.118]

ЛхВх, А В , ЛдБз, A B на рис. Х-14). Через полученные точки В проводят кинетическую кривую ВЕ. Затем в пределах от точки М (с координатами л , г/ ) до точки К х , у ) вписывают ступеньки между рабочей линией и кинетической кривой. Каждая ступенька состоит из горизонтального отрезка, представляющего собой изменение состава фазы (жидкости), и вертикального отрезка, выражающего изменение состава фазы Фу (газа) на реальной ступени. Например, для р-ой ступени отрезок ВК — Хр — Хр .1 и отрезок АВ = Ур — Ур+. Таким образом, числО ступенек между рабочей линией и кинетической кривой определяет число действительных ступеней, или тарелок массообменного аппарата со ступенчатым контактом. [c.450]

В зависимости от способа введения вибрационного воздействия в дисперсную систему различают аппараты с вибрирующей камерой (вибрационные мельницы, некоторые виды грануляторов), аппараты с вибрирующим лотком (горизонтальные и вертикальные со спиральным вибрирующим лотком, например транспортеры, сушилки, печи и др.) аппараты с введенными в слой сыпучего материала вибропобудителями — трубами, пластинами (теплообменники, сушилки, охладители и др.). Конструкции этих аппаратов рассматриваются в монографии И. Я- Городецкого и др. Вибрационные массообменные аппараты [76]. В этой же монографии изложены процессы образования и свойства виброкипящего слоя, тепло- и массообмена в нем, а также применение виброкипящего слоя в промышленности. [c.221]

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]

В последнее время в колонных абсорберах для осушки газа от влаги стали применяться высокоскоростные прямоточные центробежные сепарационно-кон-тактные элементы с тангенциальным вводом газа и рециркуляцией абсорбента (см. рис. 2.17). Эти элементы устанавливаются на горизонтальных тарелках в вертикальных противоточных аппаратах. Подаваемый сверху абсорбент (высококонцентрированный водный раствор ДЭГа) перетекает сверху вниз с тарелки на тарелку. Слой абсорбента на каждой тарелке поддерживается на некоторой высоте, которая, вообще говоря, может быть различной для разных тарелок. Абсорбент через специальную трубку попадает в сепарационно-контактный элемент и истекает из трубки в набегающий закрученный поток газа. В результате жидкость дробится, образующиеся мелкие капли подхватываются потоком и отбрасываются на стенку элемента. В результате в элементе одновременно происходят два процесса массообмен капель с газом и сепарация капель от газа. [c.529]

Предпочтение отдают вертикально-трубным змеевикам [66], так как блоки из горизонтальных элементов ухудшают массообмен и перемешивание в нсевдоожиженном слое, вызывая образование Ja тoйныx зон материала иод охлаждающими элементами вертикально-трубные блоки (рис. ХП 53) не нарушают аэродинамики слоя и обеспечивают практически постоянную температуру по всему слою прп высокой производительности аппарата. Показано также, что при переработке гранулированных материалов и высоких тепловых нагрузках в случае применения горизонтальных элементов, в отличие от вертикальных, наблюдается снижение коэффициентов теплопередачи. Однако применение вертикальных змеевиков в виде гладких и оребренных труб сопряжено с трудностями вследствие образования в перегибах паровых пробок и прогорания змеевика. [c.566]

К простейшему тарельчатому устройству относится ситчатая тарелка (рис. 154). Она представляет собой плоский диск 1 с от-нсрстиями диаметром 1 — 5 мм по всей площади, горизонтально укрепленный в колонном аппарате. Для поддержания определенного уровня жидкости служат переточные трубки 2, нижние концы которых погружаются в стаканы 3. Пары, поднимающиеся снизу, проходят через отверстия в тарелке и распределяются в массе жидкости в виде пузырьков и струек. Для преодоления сопротивления столба жидкости, находящейся на тарелке, затрачивается некоторый перепад давления. Если почему-либо давление на тарелке или части ее падает, жидкость уходит через отверстия и массообмен ухудшается. Это может произойти в случае неточной горизонтальной устаповки тарелки (перекос тарелки), когда пар проходит через тарелку в основчом в том месте, где слой жидкости имеет минимальную толщину. [c.178]

Рассмотренные выпарные элементы применяют в генераторах различных систем. В генераторе системы Маюри (рис. 22) реализован процесс совмещенного процесса выпаривания. В целях уменьщения уноса жидкости парами, для успокоения зеркала испарения, а также некоторой аккумуляции крепкого раствора аппарат снабжен ассиметрич-но расположенным горизонтальным ресивером. Аналогичный процесс происходит в генераторе с глухими паровыми трубами (рис. 23). Совмещать выпаривание с массообменом между паром и поступающим на выпарку раствором можно без насадки, как это сделано в вертикальном пленочном кожухотрубном генераторе системы Борзиг (рис. 24). При помощи специальных распределительных вставок раствор по- [c.48]

В настоящее время тепло-массообмен газожидкостных систем (влажный воздух —вода) изучен очень мало. Имеющиеся работы касаются в основном исследования тепло-массообмена газожидкостных систем при Г < ЗЗЗК, Р < 2МПа и газосодержании порядка 0,1—0,8. Процесс тепло-массообмена в горизонтальных аппаратах при движении в них газожидкостных смесей вообще не изучен. [c.151]

В современных азотнокислотных производствах наибольшее распространение полу< или абсорберы с ситчатыми тарелками. Аппараты этого типа рассчитывали на ЭЦВМ. Абсорбер представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром до 5 лг с 40—50 ситчатьщи тарелками, расположенными горизонтально по высоте аппарата на расстоянии от 0,2 до 2,2 м друг от друга. Газ движется в колонне снизу вверх и проходит через перфорации тарелок, жидкость—сверху вниз, переливаясь с тарелки на тарелку по перетрчным трубкам. При барботаже газа через слой жидкости на тарелках создается пенный рел<им и происходит довольно интенсивный массообмен между газом н жидкостью из газа абсорбируется двуокись азота, из жидкости выделяется вторичная окись азота. Поскольку процессы окисления и хемосорбции экзотермичны, для отвода тепла на тарелках размещают [c.64]

С целью более полного использования окислительной способности электрогенерированных продуктов электролиза предложен [а. с. 1033446 (СССР)] колонный аппарат (рис. 4.27), имеющий в верхней части электролизера донлонительную камеру с насадками из колец Рашига. Электроды аппарата расположены горизонтально и выполнены из просечного листа, не растворимого при анодной поляризации материала. Увеличенная зона контакта за счет цилиндрической камеры 4 с насадкой 3 способствует более полному растворению образующегося а. х., что уменьшает проскок газообразного хлора и, следовательно, его потери. Горизонтально расположенный набор анодов и катодов из просечного листа обеспечивает равномерное распределение выделившихся продуктов электролиза и улучшает их массообмен с обрабатываемой жидкостью. Просечки в электродах выполнены под углом к их поверхности. При сборке аппарата электроды располагаются таким образом, что просечки каждого последующего электрода направляются в противоположную сторону. При прохождении сточной жидкости через такой пакет электродов происходит интенсивное перемешивание за счет резкого изменения направления движения потока. [c.158]