Аппараты массообменные, Массообменные аппараты

Рис. 10. Схемы насадочного (а) и тарельчатого (б) массообменных аппаратов.

Насадочные массообменные аппараты представляют собой колонны, заполненные насадкой — геометрическими телами с возможно более развитой поверхностью (кольца, седла, кусковой материал и т. д.) (рис. 10). Соприкосновение газа (жидкости) с жидкостью происходит на смоченной поверхности насадки, по которой стекает жидкость-поглотитель. Течение жидкости по насадке носит в основном пленочный характер, и поэтому насадочные аппараты относятся к пленочным. [c.56]

Основными аппаратами адсорбционной установки являются адсорбенты. Их внутреннее устройство идентично насадочным массообменным аппаратам. Для защиты адсорбента от механического разрушения и засорения на опорную тарелку сначала засыпается слой (10—15 см) инертных (керамических) шариков диаметром 20 мм, такой же слой создается и сверху. [c.94]

Высота аппарата. Высота массообменного аппарата определяется в зависимости от того, является контакт фаз в нем непрерывным или ступенчатым. [c.424]

Расчет средней движущей силы при дистилляции с перегретым водяным паром или в токе инертного газа производится, согласно общим правилам отсчета движущей силы массообменных процессов, в зависимости от типа массообменного аппарата и особенностей гидродинамического режима в нем. Методика этого расчета, предложенная н разработанная А. Г. Касаткиным и А. Н. Плановским, изложена в различных руководствах [6, 14, 21]. Согласно этой методике, все массообменные аппараты подразделяются на аппараты полного вытеснения, полного смешения и аппараты промежуточного типа. Последние в свою очередь делятся на аппараты, в которых жидкость на тарелке полностью перемеш ана, а газ линейно изменяет свою концентрацию, и аппараты, в которых газ полностью перемешан, а жидкость линейно изменяет свою концентрацию. Для каждого из этих типов сформулированы свои правила расчета средней движущей силы. [c.185]

Заметим, что колонные аппараты обоих классов не всегда имеют два потока взаимодействующих веществ в ряде случаев одно из них (твердое или жидкое) может длительное время оставаться в неподвижном или турбулизованном состоянии на распределительных устройствах, омываясь непрерывным потоком другого в виде жидкости или газа (пара). В последние годы получили применение колонные секционированные аппараты, в которых взаимодействуют три фазы жидкость, газ и твердые частицы. Пр 1 этом газ и жидкость движутся непрерывными потоками, а слой твердых частиц, приведенный в псевдоожиженное состояние, длительное время остается в секциях аппарата. В массообменных аппаратах твердыми частицами (обычно сферической формы) являются инертные материалы, а в химических реакторах — реагенты или катализаторы. [c.14]

Для характеристики гидродинамики массообменных аппаратов используют чаще всего три параметра плотность орошения и, приведенную скорость шо и гидравлическое сопротивление Ар. [c.66]

Математическое описание процесса массо - теплообмена, протекающего на отдельной тарелке ректификационного аппарата, включает в себя уравнения общего и покомпонентного материальных балансов, уравнения теплового баланса, уравнения парожидкостного равновесия и кинетические уравнения, количественно описывающие принятый механизм распределения массовых и тепловых потоков между контактирующими фазами. Поскольку все тарелки массообменных аппаратов связаны между собой, уравнения математического описания для отдельных тарелок должны согласовываться друг с другом и отвечать совокупным условиям, то есть материальным и тепловым балансам для колонны в целом. Для сложных схем ректификации (схемы со связанными материальными и тепловыми потоками) связь между отдельными тарелками системы и пакетами тарелок (секциями) существенно усложняется в сравнении с простыми колоннами, что также самым непосредственным образом влияет на [c.5]

При проведении технологических расчетов массообменных аппаратов определяют их диаметр (если аппараты цилиндрической формы) и высоту (или длину). Диаметр или сечение аппарата отражают его производительность, а высота - интенсивность протекающих в аппарате процессов. Часто после завершения расчета размеров массообменных аппаратов возникает необходимость определения их гидравлического сопротивления. Подход к такому расчету рассмотрен в гл. 6. В последующих разделах будут приведены конкретные уравнения для расчета гидравлического сопротивления этих аппаратов. [c.26]

Процесс десорбции осуществляется в массообменных аппаратах, называемых десорберами, конструктивно мало отличающихся от абсорберов. Абсорбент, освобожденный в процессе десорбции от целевых компонентов, называется регенерированным. Регенерированный абсорбент после охлаждения снова подается насосом на абсорбцию. Таким образом, получается замкнутый абсорбционно-десорбционный процесс. [c.71]

В качестве таких узлов (объектов) выделяются отдельные повторяющиеся аппараты (реакторы, массообменные аппараты, теп- [c.41]

Массообменные аппараты, в которых газ контактирует с распыленной жидкостью, представляют собой обычно наименее дорогие установки. Однако в результате перемешивания распыленной жидкости потоком газа, уноса капель жидкости газовым потоком и прямотока фаз в большинстве аппаратов абсорбционные установки распылительного типа обычно неприменимы на системах, требующих строгого противоточ-ного движения фаз. [c.65]

Необходимо разработать и уточнить методики гидродинамических расчетов для различных массообменных аппаратов тарельчато-колпачковых, провальных, ситчатых, клапанных и балластных, а также новых типов насадочных аппаратов. Методики должны быть составлены на основании исследований не только на холодных гидродинамических стендах (система воздух — вода), но и на горячих стендах на разных по физическим и химическим свойствам системах. Они должны лечь в основу последующей разработки нормалей на массообменные аппараты и давать возможность выбора наиболее экономически выгодных типов и размеров аппаратов. [c.31]

Несмотря на многочисленные исследования в этой области, кинетический расчет массообменных аппаратов не получил еще широкого распространения в практике проектирования промышленных установок. Тем не менее в целом рассматриваемая проблема изучена настолько, что можно изложить обшую схему и принципы построения кинетического расчета тарельчатых массообменных аппаратов. По мере дальнейшего уточнения отдельных этапов и накопления опытных данных эти схемы и принципы могут быть реализованы в виде законченного алгоритма. [c.93]

Факторы движения сред. Интенсивность массопередачи зависит от непосредственной поверхности контакта фаз. Поэтому природа и степень диспергирования двух сред очень важны для любого процесса массопередачи. С этой точки зрения массообменные аппараты можно рассматривать в зависимости от того, что является дисперсной фазой газ или жидкость. В тарельчатых аппаратах барботажного типа газ диспергирует в виде пузырьков, а жидкость находится в турбулентном состоянии. В насадочных аппаратах в основном рабочем режиме дисперсной является жидкая фаза, а газ находится в турбулентном состоянии. Тип аппарата выбирается в зависимости от того, какая фаза оказывает основное сопротивление массопередаче. [c.134]

Главная трудность нрименения теории массопередачи 1 расчету ректификационных массообменных аппаратов заключается [c.84]

Устройство массообменных аппаратов [c.56]

По способу организации поверхности контакта фаз массообменные аппараты можно подразделить иа три основные группы [c.56]

Выбор массообменного аппарата. С разработкой и применением новых видов насадок и конструкций вспомогательных устройств существенно расширяется диапазон эффективной работы насадочных аппаратов. Поэтому при выборе типа массообменного аппарата приходится принимать во внимание множество факторов и в зависимости от конкретных условий ранжировать их по важности. [c.69]

Назовите типы массообменных аппаратов. Чем определяется поверхность массообмена в насадочных и тарельчатых аппаратах [c.70]

Пусть имеем (рис. 24, а) противоточный массообменный аппарат, условно разделенный на части, достаточные для установления равновесия в каждой из них, т. е. каждая часть соответствует теоретической тарелке. Из диаграммы х—у (рис. 24, б) видно, что массопередача осуществляется из газовой фазы в жидкую. Проследим за изменением концентрации целевого [c.77]

Полученное уравнение подобно уравнению, характеризующему процессы в массообменном аппарате и названному критерием равновесности [5.53] [c.464]

Для сокращения капитальных затрат и сроков строительства химических производств, а также снижения опасности при их эксплуатации значительную часть технологического оборудования (емкостную аппаратуру, насосно-компрессорное оборудование, тепло- и массообменные аппараты, технологические трубопроводы и др.) располагают вне производственных зданий на открытых площадках. Вынос оборудования на открытые площадки обусловливает новые требования к обеспечению безопасной эксплуатации производств в зимнее время. Нарушение этих требований неоднократно приводило к авариям. [c.292]

Каждый массообменный аппарат носит наименование конкретного, целенаправленного массообменного процесса. Так, например, peктйфикaциoннai колонна - это аппарат, в котором происходит процесс ректификации, т.е. мас-сообмен между жидкой и паровой фазами для четкого разделения компонентов адсорбер - аппарат, в котором протекает процесс адсорбции, т.е. массо-обмен между твердой и жидкой фазами для извлечения из смеси нужных компонентов экстрактор - аппарат, в котором осуществляется процесс экстракции, т.е. массообмен между двумя жидкими фазами для удаления из смеси нежелательных компонентов и т.д. Так, путем ректификации из нефти получают различные продукты бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, масляные фракции. Для извлечения ароматических углезодородов из бензиновых фракций, при производстве масел, применяется процесс экстракции. [c.159]

Массообмен в аппаратах с закрученным двухфазным потоком. Крутка потока приводит к росту не только сопротивления и теплообмена, но и массопереноса. На рис. 6.8.3.8 приведены результаты сравнитель-ньгх исследований [19] эффективности массопередачи аппаратов с различной организацией пленочного течения, из которьгх следует, что наиболее интенсивным является восходящий закрученный прямоток. [c.549]

Создание достаточно крупных роторно-пленочных массообмен-пых аппаратов связано с рядом серьезных трудностей. Основная заключается в отсутствии приемлемых конструктивных решений, позволяющих увеличить пропускную способность аппарата по пару и жидкости при эквивалентном возрастании поверхности меж- фазового контакта. Принцип наложения на пленку жидкости и на паровой поток турбулизующего воздействия с помощью ротора открывает весьма благоприятные перспективы для создания ректификационного оборудования, обладающего одновременно низким удельным гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью разделения. Потребность в таких аппаратах в настоящее время чрезвычайно высока, и есть все основания полагать, что в ближайшие годы она будет ощущаться еще острее. [c.7]

Кинетический расчет массообменных аппаратов относится к числу наиболее сложных вопросов теории и практики диффузионной кинетики гетерогенных процессов. Сложность указанной проблемы объясняется в первую очередь поливариантностью системы газ — жидкость развитом барботажном слое на контактных устройствах колонных аппаратов и большим количеством факторов, влияюших на процесс массопередачи. [c.93]

По приведенному алгоритму расчета динамических режимов тепло-массообменных аппаратов составлена программа для ЭВМ М-222, блок-схема которой приведена на рис. 7, б. По этой программе были рассчитаны переходные процессы проьшшленных ьшоготарельчатых аппаратов четкой ректификации при различных возмущениях, пусковые режимы аппаратов (рис. 8), а также переходные процессы в замкнутой системе управления при различных законах регулирования. [c.81]

Уравнения (15.12) показывают, что по высоте массообменного аппарата происходит лишь перераспределение i-ro компонента между фазами, общее же количество вещества и любого -го компонента по высоте аппарата остаются неизменными. При условии, что величины G и LMano изменяются по высоте аппарата, из уравнений (15.12) получим выражение [c.14]

Понятие теоретической тарелки. Под теоретической тарелкой понимается часть массообменного аппарата, в которой контакт массообменивающихся фаз приводит их к состоянию равновесия. Для достижения равновесия требуется слишком больщая поверхность и продолжительность контакта, которые в реальных условиях практически недостижимы. [c.77]

Колонные аппараты для массообменных процессов. Разнообразие свойств жидких и газовых сред, в которых протекают массообменпые процессы при ректификации, абсорбции, экстракции и дистилляции в различных отраслях химической иромьпплен-иости, потребовало применения специальных конструкций колонной аппаратуры. [c.44]

Обращаясь к основному уравнению массопередачи М — = КАгуРх, отметим, что М — количество передаваемого из фазы в фазу вещества, зависящее от требуемой степени извлечения целевых компонентов и количества сырьевого потока, — рассчитывается из уравнения материального баланса —поверхность контакта фаз — связана с размерами, конструктивными особенностями и гидродинамикой массообменного аппарата К, Аср — коэффициент массопередачи и средняя движущая сила — определяются кинетикой процесса, природой и составом контактирующих фаз они отражают конкретные условия массообменного процесса и характеризуют его специфику. [c.55]

Тарельчатые массообменные аппараты. В тарельчатых аппаратах поверхность контакта массообмени-ваюш,ихся фаз организуется ступенчато, на тарелках. В этом состоит принципиальное отличие тарельчатых аппаратов от iia-садочпых, где контакт фаз непрерывен. [c.60]

Обычно абсорбция и десорбция объединяются в единый производственный процесс, В процессе абсорбции при повышенном давлении и иоииженпой температуре в массообменном аппарате — абсорбере осуществляется поглощение целевых компонентов специально подобранным растворителем-абсорбентом. Абсорбент с растворенными в нем целевыми компонентами называется насыщенным или отработавшим. Насыщенный абсорбент направляется на десорбцию, т, е, удаление из него целевых комионентов в результате снижения давления и (или) повышения темиературы. [c.71]

JAaHHoe учебное пособие предназначено для курсового проектирования по курсу ((Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли при подготовке инженеров-механиков. В нем обобщены и представлены методы расчета на прочность и устойчивость сосудов и аппаратов колонного типа, в которых протекают различные технологические процессы Материал сопровождается справочными данными по выбору параметров и по конструированию отдельных элементов аппаратов массообменных устройств. liirvuepoB, фланцев, опор и др. Кроме этого, приведены общие фебования ЕСКД по оформлению пояснительной записки Все приведенные данные базируются на официальных технических требованиях и нормах Предложены различные варианты заданий и исходных данных к ним. [c.4]

В точке С, на выходе из первой теоретической тарелки, газовая фаза с концентрацией целевого компонента ур встречается с жидкой фазой, концентрация целевого компонента в которой х1<х . И вновь начинается переход целевого компонента из газовой фазы в жидкую до установления нового равновесия. Повторив описанные построения, получим треугольник СРЕ, соот1зетствуюш,ий второй теоретической тарелке, и т. д. Число треугольников, построенных таким образом между рабочей и равновесной линиями от точки В до точки А, соответствует обш,ему числу теоретических тарелок массообменного аппарата. Число теоретических тарелок зависит от расстояния между рабочей и равновесной линиями, т. е. от двил- ущей силы массообменного процесса Ау и Ах. Чем меньше расстояние между рабочей и равновесной линиями, тем меньше движущая сила процесса, тем больше требуется ступеней контакта фаз, т. е. тем больше требуется теоретических тарелок. [c.78]

В качестве массообменных аппаратов обычно исподьзуются тарельчатые (реже насадочные) абсорберы и десорберы. [c.144]

Принципиальная технологическая схема процессов химической абсорбции не отличается от обычной схемы абсорбционного процесса. Однар(0 в конкретных условиях в зависимости от количества кислых газов в очищаемом газе, наличия примесей, при особых требованиях к степени очистки, к качеству кислого газа, и других факторов технологические схемы могут сун ест-венно отличаться. Так, например, при использовании аминных процессов при очистке газов газоконденсатных месторождений под высоким давлением и с высокой концентрацией кислых компонентов широко используется схема с разветвленными потоками абсорбента (рис. 53), позволяющая сократить капитальные вложения и в некоторой степени эксплуатационные затраты. Высокая концентрация кислых комионентов требует больших объемов циркуляции поглотительного раствора. Это не только вызывает рост энергетических затрат на перекачку и регенерацию абсорбента, но и требует больших объемов массообменных аппаратов, т. е. увеличения капитальнрлх вложений. Вместе с тем из практики известно, что в силу высоких скоростей реакций аминов с кислыми газами основная очистка газа происходит на первых по ходу очищаемого газа пяти—десяти реальных таре, 1-ках абсорбера на последующих тарелках идет тонкая доочистка. Этот факт послужил основанием для подачи основного количества грубо регенерированного абсорбента в середину абсорбера, а в верхнюю часть абсорбера — меньшей части глубоко-регенерированного абсорбента. Это позволило использовать абсорбер переменного сечения (нижняя часть большего диаметра, верхняя — меньшего), что снизило металлозатраты, а также сократить затраты энергии за счет глубокой регенерации только части абсорбента. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология