Устройство для контакта жидкости и газа

Абсорбция — процесс разделения газовой смеси на составные части путем растворения одного или нескольких компонентов этой смеси в специально подобранной жидкости, называемой абсорбентом. Этот процесс может проводиться в различных аппаратах, в частности в тарельчатых абсорберах (рис. 47), представляющих собой аппараты колонного типа, в верхнюю часть которых подается жидкий абсорбент, а в нижнюю — газ, содержащий извлекаемые компоненты. Контакт жидкости и газа, в процессе которого происходит растворение части газовой смеси в жидкости, производится на специальных барботажных устройствах — тарелках. [c.264]

Расчет аппаратуры для систем жидкость—газ и жидкость—жидкость включает выбор типа устройства, обеспечивающего хороший контакт между фазами, нахождение допустимой скорости движения жидкости или газа, необходимого диаметра колонны и др. Эти вопросы рассмотрены в соответствующих руководствах Однако, есть ряд факторов, расчет которых для реакторных систем специфичен и определяется скоростью реакции. Одним из таких факторов является высота (длина) аппарата. [c.381]

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]

При недостаточном погружении колпачков в жидкость (например, при очень малых нагрузках по жидкости) газ может проходить частично через сухую прорезь при этом развиваемая поверхность контакта и эффективность тарелки малы. При очень больших нагрузках по жидкости вследствие значительного гидравлического градиента (стр. 548) газ неравномерно распределяется по отдельным рядам колпачков и тарелка работает неравномерно при дальнейшем увеличении нагрузки по жидкости она начинает перетекать через газовые патрубки. В случае больших нагрузок по газу и жидкости (особенно при небольшом расстоянии между тарелками) абсорбер захлебывается в результате переполнения жидкостью переливного устройства (см. стр. 593). [c.525]

Внутри реактора вмонтирована вертикальная труба 12. В нижней ее части установлен воздушный маточник 65, через который подается сжатый воздух на окисление сырья. В результате барботажа воздуха внутри окислительной колонны образуется направленная циркуляция жидкого потока и устраняется зона беспорядочного турбулентного движения жидкости, отличающаяся повышенным содержанием воздуха. Поток продукта внутри трубы осуществляется снизу вверх, а затем по кольцевому сечению сверху вниз. Таким образом осуществляется циркуляция жидкости, улучшается контакт воздуха с жидкой фазой и повышается интенсивность процесса. Высота уровня продукта в окислительной колонне подбирается исходя из необходимого времени контакта пузырьков газа с жидкой фазой, при котором максимально используется кислород воздуха и содержание кислорода в уходящих газообразных продуктах окисления остается минимальным. На основании экспериментальных работ, проведенных иа промышленных установках, можно рекомендовать высоту уровня продукта 10 Jti. С целью предотвращения уноса капелек жидкого продукта целесообразно монтировать в верхней части колонны отбойные устройства типа отражателей либо циклонный аппарат (на схеме не показаны). [c.296]

Тарелка струйная с завихрителями для потока газа (рис. 1-7, л) имеет обычные переливные устройства 2 для жидкости, основание 1 в виде листа с установленными на нем направляющими элементами 9 и закручивателями потока газа 20 различной конструкции. Работа этих контактных устройств протекает таким же образом, как и у обычных барботажных тарелок, с тем лишь отличием, что контакт газа и жидкости осуществляется в закрученном вихревом потоке жидкость — газ, где основной фазой является жидкость, а дисперсной — газ. [c.21]

УСТРОЙСТВО для КОНТАКТА ЖИДКОСТИ и ГАЗА [c.253]

Рис. 9.26. Устройство для контакта жидкости и газа

По способу передачи тепла различают теплообменные аппараты поверхностные и смесительные. В первом случае передача тепла происходит через разделяющие твердые стенки, во втором — непосредственным контактом (смешением) нагретых и холодных сред (жидкостей, газов, твердых веществ). Поверхностные аппараты подразделяются на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативных аппаратах тепло от горячих теплоносителей к холодным передается через разделяющую их стенку, поверхность которой называется тепло-обменной поверхностью, или поверхностью нагрева. В регенеративных аппаратах оба теплоносителя попеременно соприкасаются с одной и той же стенкой, нагревающейся (аккумулируя тепло) при прохождении горячего потока и охлаждающейся (отдавая аккумулированное тепло) при последующем прохождении холодного потока. Регенераторы являются аппаратами периодического действия, рекуператоры могут работать как в периодическом, так и в непрерывном режимах. Классификацию теплообменных аппаратов по конструктивному признаку мы рассмотрим ниже параллельно с описанием их устройств. [c.323]

Самовсасывающие мешалки как устройства для ввода газа в жидкость имеют невысокий энергетический КПД. Однако хорошее дробление газа, обеспечивающее большую площадь поверхности контакта фаз, ставит эти мешалки по удельным энергозатратам (на единицу массы поглощенного целевого газообразного компонента) на один уровень с высокоинтенсивными диспергирующими устройствами. [c.524]

В ТОМ, что стекающая жидкость потоком газа отжимается к стенкам. Это вызывает нарушение равномерности распределения жидкости, а следовательно, и контакта между газом и жидкостью. Для устранения этого нежелательного явления в том случае, если высота насадки значительно превышает диаметр колонны, под решетками устанавливают специальные устройства — воротники 4 (см. рис. 143), которые возвращают скапливающуюся у стенок массу жидкости в центральную часть аппарата. Такие устройства устанавливают на высоте четырех-пяти диаметров аппарата. [c.165]

Тарельчатые (барботажные) абсорберы представляют собой вертикальные колонны, внутри которых размещены горизонтальные перегородки — т а р е л ки, на которых происходит контакт жидкости и газа (или пара в случае ректификации). Два тина таких устройств — ситчатые и колпачковые тарелки — описаны в гл. 15. [c.166]

Система отбора проб — это устройство, которое служит для ввода анализируемой пробы в аналитический прибор, или механизм, с помощью которого часть аналитического прибора входит в контакт с анализируемым веществом. Некоторые принципы отбора проб были обсуждены в гл. 2, где в качестве типичных примеров устройств отбора проб были рассмотрены рН/ионоселективные электроды и краны-дозаторы для отбора проб газа или жидкости. Во многих приборах, например предназначенных для анализа радиоактивных, взрывчатых или дорогостоящих веществ, система отбора образцов является наиболее сложной частью установки. Если прибор предназначен для анализа различных материалов (твердых тел, жидкостей, газов или их смеси), в нем должны быть предусмотрены специальные системы ввода проб. Во многих других ситуациях требуется разработка специальных устройств отбора проб, предназначенных для выполнения конкретных задач. Систему отбора проб часто приходится соответствующим образом связывать с другими узлами, например с системой удаления проб (при этом обеспечивается очистка прибора от исследуемого вещества, которое может вызвать коррозию) и системой управления. В этом случае становится возможным автоматический отбор или применение особых методик отбора, таких, как деление потока, автоматическое разбавление и т. д. Некоторые из перечисленных в этом разделе систем целесообразнее рассматривать при описании устройства предварительной обработки. [c.94]

В абсорберах этого типа тесный контакт между фазами достигается путем разбрызгивания жидкости в абсорбционном пространстве при помощи специальных сопел или насадок. Через пространство, заполненное мелкими брызгами жидкости, пропускается абсорбируемый газ. Таким абсорбером может служить колонна с распыливающим устройством для жидкости в верхней части и вводом газа в ее нижнюю часть. [c.584]

Под термином барботаж понимают прохождение газа (пара) через слой жидкости [21]. Явление это, широко применяемое в различных отраслях промышленности, и.меет особо важное значение для устройства и работы ректификационных и абсорбционных аппаратов, играющих громадную роль в пищевой промышленности. При осуществлении процессов, требующих приведения в тесный контакт пара (газа) и жидкости, применяются различные типы аппаратов, среди которых значительное место занимают аппараты с тарелками. [c.128]

Применяемые в ректификационной и абсорбционной технике аппараты различаются по конструктивному оформлению устройств для гомогенизации газо-жидкостной смеси. Наиболее распространены тарельчатые колонны с различными вариантами конструкции тарелок (колпачковые, ситчатые, провальные) и насадочные с разнообразной формой насадочных тел, удельной их поверхности и сопротивлением потоку газа (пара). Применяются также аппараты, в которых контакт жидкой и газовой сред осуществляется при диспергировании жидкости механическими устройствами. [c.491]

Устройство распылителя кислоты показано на рис. 6-9. Кислота под давлением поступает по касательной в головку распылителя и с большой скоростью выходит из центрального отверстия в виде мелких капель, образующих конусообразную струю. Общая поверхность капель кислоты очень велика, что обеспечивает тесный контакт жидкости с газом и тщательную промывку его. [c.156]

При переработке продуктов коксохимии, лесохимии, нефтехимии, в органическом синтезе, в гидролизной и основной химип широко используются колонные аппараты для проведения диффузионных процессов. Основным требованием к конструкции колонных аппаратов является максимально развитая поверхность контакта между обрабатываемыми фазами. Для того чтобы максимально развить поверхность межфазового контакта, применяют различные типы контактных устройств барботажные тарелки, насадки, распыливающие жидкость устройства, пленочный контакт жидкости и пара (газа) и др. [c.175]

Предложенная насадка для теиломассообменных аппаратов относптся к устройствам контакта между газом п жидкостью и используется иреимуществепио в колоппах очистки газа от примесей, иаиример, от сероводорода. [c.259]

При нисходящем направлении потока усповия.течения дтя жидкости разрывные, т. е. она существует а виде капель, отдельных струй и пленки, стекающей по поверхности гранул, в то время как газ равномерно распределяется по слою. При высоких скоростях газа происходит возрастание перепада давления в жидкостном потоке и режим течения может стать пульсирующим. Режим пульсации наблюдался как в реакторах пилo77foгo, так и промышленного масштаба (63] и чаще всего преобладает в пристенощом пограничном слое. При малой скорости газового потока жидкость располагается преимущественно в центре слоя и у стенок реактора. В целом, присутствие жидкой фазы в реакторе создает ряд осложнений. Распределение жидкости по слою катализатора в большей степени зависит не только от скорости жидкости и газа, но и от физико-химических свойств сырья, конструктивных особенностей реактора и распределительных устройств для ввода жидкости. Все зти факторы влияют на эффективность контакта жидкости с катализатором и на содержание ее в слое [27]. [c.92]

В литературе отсутствуют данные об эффективности тарелок типа Глитч и тарелок конструкции ВНИИнефтемаш, на основании которых можно было бы составить мнение о преимуществах тех и других контактных устройств. Практика показывает, что при больших плотностях орошения и высоких давлениях клапанные нормализованные тарелки недостаточно эффективны. Большой недостаток этих тарелок — возможность заклинивания клапанов в одном из рабочих положений, в результате чего значительная часть жидкости перетекает с тарелки на тарелку без достаточного контакта с газом (паром). Поэтому эффективность прямоточных тарелок оказывается в ряде случаев намного ниже полученной в стендовых условиях. Диапазон устойчивой работы прямоточных клапанных тарелок (при. L/G = onst) не превышает 3—5. В этом диапазоне эффективность (к. п. д.) тарелок может изменяться на 30—40%. [c.392]

Очищенный бензин после экстракции направляют в резервуар или на следующие ступени очистки. Отработанный растворитель нагревают до 54—71 °С и через фильтр 4 с коалесцирующей насадкой направляют на регенерацию. Меркаптаны превращают в дисульфиды в аппарате 7, оборудованном специальным воздуходиспергирующим устройством (или в обычных аппаратах для фазового контакта жидкости и газа). Дисульфиды (растворенные или в виде взвеси) удаляют промывкой бензином. Расход бензина на промывку обычно составляет [c.87]

Предложенное устройство для контакта жидкости и газа (рис. 9.26) может быть использовано в колонных и сеиараци-онных аппаратах установок подготовки и переработки газа, газового конденсата п нефтп. [c.253]

Общий вид барботажного декарбонатора и устройство его пассатной бочки показаны на рис. ИЗ и 114. Колонну собирают из 26 чугунных бочек 3 (рис. 113) диаметром 2500 мм с толщиной стенки 25 мм. Общая высота аппарата 21250 мм. Нижние шесть бочек пустые, они образуют постамент-резервуар для содового раствора со штуцерами для входа пара 5 и выхода содового раствора 6. Верхнм бочка. (пустая) служит сепаратором для газа. Сверху аппарат закрыт крьиикой со штуцерами 1 для выхода парогазовой смеси и подсоединения предохранительного клапана. Бикарбонатная суспензия поступает в аппарат через штуцер 2. В барботажных бочках размещены пассаты с круглыми зубчатыми колпачками, увеличивающими поверхность контакта фаз жидкость—газ. Жидкость перетекает с одной барботажной тарелки на другую через наружные переливы 4 прямо)тольной формы. [c.262]

Достоинства способа — простота схемы, высокая интенсивность перемешивания. Недостатки — брызгоунос и сопутствующие ему потери ценной жидкости потери возможны и в результате ее испарения в газовые пузыри, если жидкость обладает достаточно высокой летучестью. Нельзя также игнорировать возможную коррозию трубопроводов и аппаратуры унесенной жидкостью, если она химически афессивна, а газ используется в последующем технологическом процессе. Наконец, необходимо учитывать экологические аспекты, если газ не используется и выбрасывается из емкости в атмосферу. Во всех этих случаях может потребоваться установка специальных устройств для улавливания паров — процесс становится заметно дороже. Удорожание пневматического перемешивания происходит, когда жидкость не допускает соприкосновения с кислородом возцуха приходится заменять дешевый воздух на более дорогой газ, химически инертный по отношению к перемешиваемой жидкости. Разумеется, возможны технологические процессы, предусматривающие химическое взаимодействие какого-либо газового компонента с перемешиваемой жидкостью (например, кислорода в окислительных процессах) в этих случаях пневматическое перемешивание является, как правило, высокоэффективным методом контакта жидкости и газа. [c.442]

Конструкции устройств для массообмена газов и жидкостей с твердыми телами типизировать сложно, поскольку они в значительной мере зависят от размеров, формы, физико-химических свойств самих твердьк тел, их концентрации в сплошной среде, а также принятого способа контакта (в неподвижном, движущемся или псевдоожиженном слое, в потоке сплошной среды и т.д.). При этом твердая фаза нередко выполняет роль насадки, но не инертной (как в насадочном аппарате), а активной, участвующей в массообмене. На рис. 10.3,с) в качестве примера приведены контактные устройства для прямотока фаз (например, пневмо- или гидротранспорта), противотока фаз (пример — движущийся слой), перекрестного тока (аэрожелоб, в котором псевдоожиженный твердый материал, пронизываемый газовым потоком, перемещается под уклон), аппараты периодического (4) и полунепрерьшного ( ) процессов (например, для экстрагирования ценного компонента из твердого материала). [c.748]

Вместо тарелок в ректификационных колоннах можно использовать различные насадки, изготовляемые из инертного материала (керамики, фарфора, стекла, металла, дерева и др.) в виде кусков определенных размеров или тел специальной формы (кольца Рашига, Паля седла Берля и др.). Их применяют с целью увеличения поверхности контакта между двумя фазами жидкость — жидкость, жидкость — пар, жидкость — газ. На-садочные колонны отличаются простотой устройства, дешевиз- [c.173]

В тарельчатых аппаратах поверхность контакта фаз формируется за счет барботирования (продавливания) газа через слой жидкости на тарелке, которая представляет собой лист с отверстиями, прорезями или специальными устройствами для барботирования газа — колпачками или клапанами. При барботировании образуется большое количество пузырей, которые в зависимости от расхода газа и свойств жидкости могут занимать до 90 % и выше объема рабочей зоны аппарата, создают развитую поверхность контакта газа и жидкости, превращая жидкость в тонкие прослойки и пленки. Однако поднимающиеся в жидкости пузыри вовлекают в восходящее движение окружающую жидкость. В барботажных аппаратах с высоким газо-жидкостным слоем формируется нестабильное циркуляционное течение жидкости, которое способствует ее быстрому перемешиванию по высоте слоя. Поэтому в проточных барботажных ахшаратах, несмотря на развитую межфазную поверхность, даже при очень большой высоте газожидкостного слоя не удается достичь высокой степени извлечения растворенных компонентов из жидкости (см. рис. 1.4.1.1, в). [c.27]

Очищенный бензин из секции экстракции направляют в резервуар или на следующие ступени очистки. Отработанный растворитель нагревают до 54—71°С и через коалесцирующий фильтр направляют в регенератор, в котором меркаптаны окисляются продувкой воздухом в дисульфиды. Эту операцию проводят в колонне, оборудованной специальным воздуходиспергирующим устройством или в обычных аппаратах для фазового контакта жидкости и газа. Дисульфиды (растворенные или в виде взвеси) удаляют промывкой бензином. Расход бензина на промывку обычно составляет 1 — 2% от количества очищенной фракции после промывки этот бензин можно использовать в составе сырья риформинга или каталитического крекинга. Регенерированный растворитель солютайзер после охлаждения возвращают на ступень экстракции. [c.144]

Контактные прямоточные устройства, один из характерных примеров конструктивного выполнения которых показан на рис. 1.5, в, имеют узел диспергирования жидкости 9, направляющие элементы 8 для движения газожидкостного потока и специальные переливные устройства для жидкости 7 и 10. Прямоточные контактные устройства работают следующим образом. Жидкость, поступающая с верхнего контактного устройства через перелив 10, подается в щель 9 (в газовый поток), распыляется, эжектируется газом и транспортируется им вдоль элемента 8. В конце элемента 8 жидкость выделяется из потока газа и поступает в сливное устройство 7, Следовательно, контакт газа и жидкости происходит [c.16]

ПУЛЬСАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ, устройства, в к-рых для создания однородных гидродинамич. условий и интенсификации тепло- и массообмена взаимодействующим фазам сообщается возвратно-поступат. (колебат.) движение, создаваемое генератором импульсов — пульсатором, находящимся вне аппарата. Предназначены для проведения процессов в системах жидкость — жидкость, жидкость — газ, жидкость — твердая фаза, жидкость — газ — твердая фаза. Обычно использ. пневматич. система пульсации. В этом случае П. а. имеют пульсац. камеру, в к-рую через пульсатор от компрессора поступает газ (воздух), оказывая давл. на находящуюся в камере жидкость. Последняя поднимается на нек-рую высоту, а после сброса давл. опускается. Использ. пульсаторы золотниковые, клапанные и др. Достоинство П. а.— высокая единичная мощность, эффективный контакт фаз и обеспечение гомогенизации системы,, высокий кпд единицы объема аппарата, низкая металлоемкость, простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся частей внутри аппарата. [c.486]

Большое практическое значение в расчете геометрических размеров контактных устройств, трубопроводов жидкости, производительности насосов насыщенного абсорбента и т. д. имеет определение объема жидкой фазы. Это связано с тем, что при контакте абсорбента с газом происходит насыщениё й увеличение объема абсорбента. При выветривании и регенерации насыщенного абсорбента уменьшается его объем. [c.233]

Сравнительная оценка абсорберов. Поверхностные абсорберы — туриллы и целляриусы —отличаются простотой устройства, требуют незначительных энергетических затрат, но обладают небольшой поверхностью фазового контакта. Поэтому посредством турилл и целляриусов можно осуществить лишь абсорбцию очень хорошо растворимых в жидкости газов, в остальных случаях эти абсорберы весьма мало эффективны. Насадочные абсорберы, благодаря распределению в них жидкости тонким слоем по поверхности насадки, обеспечивают развитую поверхность контакта между жидкостью и газом. В этом отношении высокой эффективностью отличаются и барботирующие абсорберы. Однако чаще применяются насадочные абсорберы вследствие простоты их устройства, дешевизны, легкости обслуживания и ремонта кроме того, они легко могут быть изготовлены из любого коррозионноустойчивого материала (андезит, керамика и др.), в то время как изготовление из неметаллических материалов тарельчатых абсорберов представляет большие трудности. Поверхность фазового контакта весьма сильно развивается, если жидкость разбрызгивается или распыливается в пространстве, наполненном газом. Вследствие этого распыливающе-разбрызгивающие абсорберы превосходят по эффективности все остальные [c.543]

При экстракции, проводимой по принципу противотока, движущей силой процесса массообмена является разность концентраций (аналогично при теплообмене движущей силой является разность температур). Так же как при теплообмене требуется возмохсно большая поверхность контакта (о теплообмене см. стр. 363 и сл,), при экстракции и абсорбции решающее значение имеет величина поверхности соприкосновения взаимодействующих сред. Отсюда ясно, что при проведении этих процессов надо стремиться к возхюжно более тесному соприкосновению твердого вещества и жидкости или газа и жидкости и тонкому распределению их друг в друге. Это может быть достигнуто применением насадки, перемешиванием, распылением (образование жидкостной завесы), а также образованием тонких пленок на вращающихся поверхностях 3 сепараторах (см. стр. 265). Колпачковые ректификационные колонны (стр. 127) являются идеальными устройствами для промывания газов жидкостями. Любой процесс ректификации в колонне основан на вымывай и и высококипящах компонентов конденсатом и получаемой флегмой по принципу противотока. Аналогичное значение имеет циркуляция при гидрогенизации и многих каталитических процессах, напри.мер в реакциях с участием ацетилена. При проведении реакций между твердыми веществами и жидкостями, как, например, при гидролизе древесины или при экстракции дубильной коры, нарезанной свеклы, лекарственного сырья и т. д., процесс ведут в одной колонне, заполненной твердым веществом, с послойным движением через него растворителя (принцип п е р к о л я ц и и) или в группе аппаратов с меняющейся последовательностью их включения (экстракционная, или диффузионная, батареи). [c.75]