Насадочные тела

Распределение жидкостей в насадке колонны. Орошаемая насадка не оказывает такого выравнивающего действия на поток жидкости, как на поток газа. Это объясняется различием в характере течения капельной и сжимаемой жидкости (газа) через слой колец. Введенный в колонну газ растекается по торцу насадки (обычно нижнему) как по фронту решетки [стр. 8, формулы (2) и (3)] и заполняет весь свободный объем насадочных тел. У подаваемой на орошение колонны жидкости (независимо от типа оросительного устройства колонны, см., например, рис, , а—г) подобное растекание отсутствует для ее распределения внутри аппарата характерно пленочное течение по наружной и внутренней поверхности насадочных тел. Вместе с тем нри кольцевой насадке (см. рис. 2, а и г) небольшое количество жидкости падает также в виде капель, струек и отраженных брызг внутрь колец и между ними, а при использовании хордовой и листовой насадки — в свободное пространство между ее плоскостями. [c.16]

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]

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]

Жидкость перетекает по насадочным телам предпочтительно в направлении к стенкам колонны, а не наоборот. В результате частичной конденсации паров, вызванной тепловыми потерями, процесс накопления жидкости у стенок колонны еще более усиливается. Этот вид неравномерности орошения называют пристеночным эффектом (см. разд. 4.8.1). [c.43]

Нагрузка (мл/ч) или скорость потока паров (м/с) Форма насадочных тел, материал насадки (состояние поверхности), размеры насадочного тела (высота, диаметр, толщина стенки), активная поверхность насадки [c.137]

РАБОЧАЯ ВЫСОТА КОЛОННЫ И СПОСОБЫ УКЛАДКИ НАСАДОЧНЫХ ТЕЛ [c.138]

Важная особенность насадочных колонн заключается в том, что эффективность насадочных тел небольшого диаметра (2—4 мм) сильнее зависит от нагрузки, чем эффективность насадочных тел большего диаметра (5—10 мм) (см. рис. 98). По некоторым данным [214], как было уже установлено выше, оптимальной нагрузкой [c.153]

Насадочные тела Материал Диаметр, мм Высота, мм Толщи -на стенки, мм Поверхность насадки в 1 л м2 [c.162]

Формула (128) справедлива только при следующих условиях 1) ректификация при атмосферном давлении 2) величина М должна находиться в интервале 25—80% от предельной нагрузки 3) отношение диаметра колонны к диаметру насадочного тела должно превышать 8—10 4) ВЭТС рассчитывают при бесконечном или очень большом флегмовом числе. [c.141]

Тип насадки Поперечный размер насадочного тела, мм к. 2 к. [c.144]

Соотношение диаметров колонны н насадочного тела [c.165]

Седловидные насадочные тела 12,7 25,61 -0,45 1,11 [c.144]

Параметры насадочных тел, использованные Брауэром [2081 при измерении гидравлического сопротивления колонн [c.165]

Сравнение результатов расчета по формуле (135) с экспериментальными данными дает очень хорошее согласие при оптимальном способе укладки насадочных тел. [c.169]

Перепад давления и предельные нагрузки для различных насадочных тел при остаточном давлении 20—7вО мм рт. ст. в колонне диаметром 25 мм с ра чей высотой 1,07 м [c.171]

Тип насадочного тела Размер насадочного тела, мм Остаточное давление, мм рт. ст. Перепад давления, мм рт. ст. Предельная нагрузка, г/ч [c.171]

Ороситель должен реализовать схему полной смоченности всего попереч1Юго сечения насадки, обеспечивающую наиболее эффективное использование всех загруженных в аппарат насадочных тел. Это поперечное сечение является своего рода главной орошаемой плоскостью и его следует располагать в непосредственной близости от плоскости торца насадки. Ири регулярно уложенных крупных колвдах Рашига расстояние между этими плоскостями (по вертикали) / 0,5- 0,8 м, а нри засыпке таких колец / 0,Зч-0,5 м. [c.95]

Пусть нужно определить предельную скорость паров при ректификации органической кислоты нормального строения Су при 20 мм рт. ст. = = 125,0 °С). Насадочные тела — седла размером 4 мм. Определяем необходимые величины [c.172]

Вопросы гидродинамики потоков в насадочных колоннах и в зернистых слоях подробно рассмотрел Барт [220], который, в частности, отметил, что насадочные тела с острыми кромками вызывают в два и три раза большее гидравлическое сопротивление по сравнению с насадочными телами округленной формы. [c.174]

Уравнение (145) справедливо для флегмового числа у = оо, т. е. для соотношения расходов жидкости и паров равного I. В результате обработки результатов 115 опытов с использованием системы вода—воздух Бек [244 ] предлагает новые уравнения для насадочных тел размером 8—80 мм и для колонн диаметром от 150 до 1200 мм. [c.174]

Тэллера (выполняемой в виде беспорядочно загруженных торов с широким спиральным вырезом, опоясывающим стенку каждого тора) показывают повышенную эффективность насадочных тел, внутри которых создаются жидкостные микрозавесы из струек н капель, особенно если эти тела нмеют увеличенное число точек (но [c.8]

Значения для беспорядочно загруженных колец и седел оказались меньшими, чем при сопоставимых условиях. Кроме того, если значения снижаются при увеличении размера насадочных тел, т. е. с уменьшением то для имеет место другая картина. Поданным Шулмэна и др. насадки размером 25 мм обладают значительно большей эффективной поверхностью а , чем мелкие насадки (размером 13 мм), и несколько большей а , чем насадки более крупного размера (38 мм). Для объяснения этого указанные авторы использовали результаты измерения объема I жидкости в единице объема насадочного слоя. Для насадки размером 13 мм значение I очень велико, причем большая часть жидкости находится в сравнительно малоподвижном состоянии. Вследствие этого значительная доля поверхности очень мелкой насадки может быть покрыта жидкостью, фактически не участвующей в физической абсорбции. [c.216]

IX-1-7. Поток жидкости по стенкам. Многие исследователи показали, что при равномерном распределении жидкости по верхнему сечению насадки однородность распределения существенно нарушается в расположенных ниже ее слоях. Значительная доля жидкости стекает вниз по стенкам колонны. Поскольку жидкость в потоке по стенкам перемешивается менее интенсивно, чем при движении по прерывистой поверхности насадочных тел, и не очень эффективно экспонируется газу, наблюдается явление байпассирования , или проскока части потока без эффективного взаимодействия, отрицательно влияющее на суммарный абсорбционный процесс. Кроме того, перемещение значительной доли жидкости в пристенный слой обедняет ею основную часть насадки, уменьшая здесь как эффективную межфазную поверхность, так и значения Поэтому нарушение равномерности потока жидкости в целом приводит к ухудшению работы колонн. [c.220]

Ориентировочный выбор размера насадочных тел можно осуществить исходя из следующих сообра-жь й. Чем больше размер элемента насадки, тем больше ее свободный объем (живое сечение) и, следовательно, выше производительность. Однако вследствие меньшей удельной поверхности эффективность крупных насадок несколько ниже. Поэтому насадку большого размера применяют, когда требуются высокая производительность и сравнительно невысокая степень чистоты продуктов разделения [c.126]

Удельная поверхность насадки а представляет геометрическую поверхность насадочных тел в 1 и соответственно выражается в м /м . Так, например, для колец размером 25x25x3 а = 195 м /м . [c.380]

Вследствие неудовлетворительной смачиваемости самих насадочных тел случайно образовавшаяся струйка жидкости не разрушается (капалообразование, см. разд. 4.8.1). [c.43]

Насадка может состоять из отдельных слоев с предпочтительными направлениями для стока жидкости. И в этом случае имеет место капалообразование. Расслоение насадки может быть вызвано особенностями выбранного способа загрузки насадочных тел в колонну или причинами, связанными с геометрической формой насадочных тел. [c.43]

На пристеночный эффект оказывают влияние высота колонны Н , ее диаметр а также диаметр насадочных тел При отношении dJd . 20 поток жидкости, стекающей по стенкам колонны, составляет от 10 до 20% общего количества жидкости в зависимости от отношения высоты колонны к ее диаметру (Я,/4). [c.43]

Следует указать, что невозможно достаточно полно описать основные закономерности процесса разделения в насадочной колонне, если оперировать только такими величинами, как высота, эквивалентная т еоретической ступени или единице переноса. Зицман [159] показал, что массообмен в насадочной колонне протекает тем интенсивнее, чем легче проникают компоненты из ядра одной фазы к границе раздела жидкость — газ и оттуда далее в ядро другой фазы. Поэтому необходимо принять во внимание два диффузионных сопротивления, а именно при массопере-носе внутри паровой фазы и при массопереносе внутри жидкой фазы. Диффузионные сопротивления зависят от среднего пути переносимого вещества в соответствующей фазе, от степени перемешивания фазы в точках контакта между насадочными телами, от турбулентных завихрений и других факторов, которые уже были обсуждены в разд. 4.2. Соотношение между диффузионными сопротивлениями в газовой и жидкой фазах, экспериментально измеренные Зицманом для семи различных типов насадки, указаны в табл. 17. Из данных табл. 17 следует вывод, что вклад диффузионного сопротивления газовой фазы в общее сопротивление массопереносу при ректификации может составлять от 9 до 96%. [c.119]

Оптимальную поверхность фазового контакта обеспечивают правильным подбором насадки, наиболее подходящей для заданного процесса разделения. Капалообразование можно ограничить, выбирая колонну с отношением диаметра к поперечному размеру насадочного тела, превышающим 10 1, применяя аэродинамически выгодные насадочные тела, например седловидную насадку, и секционируя [c.119]

По экспериментальным данным Мерча [ 1851 при постоянных разме-. рах насадочных тел ВЭТС возрастает с увеличением диаметра колонны. Однако для насадок из проволочной сетки влияние диаметра колонны (по данным Стедмана и Мак-Магона) не так ощутимо, как, например, для насадки из колец Рашига или из седел. На основе систематических исследований пристеночного эффекта (растекание жидкости к стенкам колонны), проведенных Муллином [186], пришли к выводу, что наибольшая эффективность колонны достигается при соотношении диаметр колонны/-диаметр насадочного тела = 10—12. Если это соотношение не [c.137]

Киршбаум [187] по результатам испытания промышленных колонн установил, что число теоретических ступеней разделения не увеличивается пропорционально высоте слоя насадки. Казанский [188] тщательно исследовал пристеночный эффект в лабораторных колоннах. В частности, он обнаружил, что эффективность несекционированной колонны высотой 149 см, составляющая при определенных условиях 18 теоретических ступеней разделения, увеличивается до 24 ступеней после секционирования колонны на три участка. Работы Бушмакина и Лызловой [189] подтвердили эти результаты. При использовании в качестве насадочных тел константановых спиралей диаметром 1,8 мм было показано, что секционирование колонны на участки длиной по 25 см с целью сбора и перераспределения орошающей жидкости обеспечивает ее максимальную разделяющую способность. При увеличении числа секций от 1 и до оптимального значения каждое перераспределительное устройство повышает эффективность на 1,5 теоретической ступени. Автором проведены испытания насадки из фарфоровых седловидных насадочных тел размером 4x4 мм при и = оо. Результаты испытаний приведены в табл. 25. [c.138]

Эти опыты выявили следующие факты, которые до сих пор недостаточно учитывались при лабораторной ректификации 1) ВЭТС при одной и той же нагрузке зависит от высоты ректифицирующего участка 2) если при малых нагрузках секционирование колонны не дает эффекта, то при более высоких нагрузках с введением секционирования эффективность разделения увеличивается. Суммарная поверхность насадки в слое определенной высоты зависит от способа ее укладки, влияющего также и на раенределе-ние жидкости [190]. Влияние способа укладки на перепад давления в колонне и ее разделяющую способность весьма значительно [191]. Для обеспечения беспорядочной укладки насадки Майлс с сотр. [192] применил способ, в соответствии с которым колонну наполняют минеральным маслом и бросают в нее насадку по одному элементу. Проще заполнять колонну, опуская в нее по три-четыре насадочных тела при постоянном постукивании деревянной палочкой по стенкам колонны. Небольшие насадочные тела можно очень быстро загрузить с помощью устройства, описанного Алленби и Лёре [193] (рис. 87). Каждое насадочное тело попадает в колонну отдельно, благодаря чему обусловливается неупорядоченность расположения насадки. Насадочные тела насыпают на дно колбы в виде слоя высотой примерно 1 ем. В трубку 1 (см. рис. 87) с помощью газодувки или воздухопровода, присоединенного к напорному патрубку вакуумного насоса, вдувают воздух, при этом насадочные тела приподнимаются и начинают вращаться. Выступ 3 1 итормаживает насадочные тела, которые через отверстие в-корковой пробке 2 проскакивают по одному в соединительную трубку, ведущую в колонну. [c.139]

НИИ статической УС в куб загружают жидкость в пятикратном количестве по сравнению с предполагаемой УС колонны и в течение 1 ч проводят ректификацию с бесконечным флегмовым числом. После охлаждения колонны измеряют количество жидкости, оставшееся в кубе. Разница между первоначально загруженным количеством и оставшимся количеством и представляет собой статическую УС. В насадочных колоннах статическая УС складывается из капель жидкости, оставшихся на насадочных телах и между ними, а также на стенках колонны, приставки и конденсатора. В тарельчатых колоннах основную часть статической задержки составляют слои жидкости, оставшиеся на отдельных тарелках. [c.150]

Зависимость общей удерживающей способности колоииы от нагрузки для различных насадочных тел (при 730 мм рт. ст.) [c.151]

Вопрос о том, насколько благоприятно влияет применение вакуума при перегонке на число теоретических ступеней разделения, еш,е не выяснен окончательно. Вебер [204] установил, что разрежение оказывает лишь слабое влияние на число теоретических ступеней при этом пропускная способность колонны снижается вследствие большего объема паров, а относительная летучесть под вакуумом обычно увеличивается (см. разд. 4.6.2). Майлз с сотр. [192] установил, что для различных насадочных тел ВЭТС имеет минимум при остаточном давлении порядка 200 мм рт.- ст. Страк н Кинней [203] выяснили, что значения ВЭТС в интервале 50—100 мм рт, ст. проходят через слабо выраженный минимум, и. при 100 мм рт. ст. разделяющая способность такова же, как и при атмосферном давлении (см. также разд. 4.8 и 4.10.4). [c.152]

От нагрузки зависят динамическая и общая УС, перепад давления и предельная скорость потока паров, которая в свою очередь определяется формой и размерами насадочных тел или размерами и конструкцией реальной тарелки, а также свойствами разделяемых смесей. В разд. 4.11 об этом сказано подробнее. О соотношении нагрузок в насадочных колоннах исчерпывающую информацию предоставили Штаге и Бозе ([39] к гл. 1). [c.155]

Подготовка колонн к работе. При испытании колонн на эффективность очень важна аккуратность в работе. Всю аппаратуру следует тщательно промыть и просушить. Ни в коем случае в колонне не долж-йо оставаться даже следов воды. По этой причине перед испытанием рекомендуется оставлять включенным на ночь обогрев кожуха колонны. Насадочные тела перед загрузкой также следует тщательно очистить. При этом рекомендуется их промыть сначала в четыреххлористом углероде и трихлорэтилене, затем в горячем бензоле и, наконец, снова в трихлорэтилене. При заполнении колонны насадкой нужно следить за тем, чтобы не касаться руками насадочных тел. При работе с насадочными колоннами большое внимание уделяется способу укладки насадочных тел. Лучше всего опускать одновременно по 3—4 насадочных тела при постоянном постукивании деревянной палочкой по корпусу колонны. С помощью приспособления, показанного на рис. 87, достигается быстрая и неупорядоченная укладка мелких насадочных тел. После завершения очередного испытания насадочные тела выгружают из колонны, промывают, просушивают, снова загружают, после этого можно приступить к новому испытанию. Таким путем проверяют влияние способа укладки насадки на разделяющую способность колонны. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология