Гидравлическое сопротивление тарелок числа

Показатели работы тарелок. К основным показателям работы ректификационных колонн и контактных устройств промышленных установок АВТ относятся кратность орошения (флегмовое число), весовая скорость паров, линейная скорость паров в свободном сечении колонны, плотность орошения тарелки, градиент уровня жидкости на тарелке, высота подбора слива, гидравлическое сопротивление тарелки, число теоретических тарелок, к. п. д. тарелки. Немаловажную роль играет также конструкция тарелки, способ подачи орошения и отвода тепла. [c.57]

При конструировании тарельчатых ректификационных колонн следует всегда учитывать гидравлическое сопротивление, вследствие которого возникает значительная разность давлений у основания и вершины> колонны. Перепад давлений будет тем больше, чем больше число тарелок в колонне и чем выше уровень жидкости на каждой тарелке. Основные сопротивления прохождению паров возникают при входе и выходе из [c.558]

Расчет гидравлического сопротивления аппаратов химической технологии в принципе ничем не отличается от рассмотренного выше расчета гидравлического сопротивления трубопроводов. Обычно в аппаратах наибольший вклад в общие потери напора приходится на долю местных сопротивлений, поскольку в большинстве случаев промышленные аппараты не являются полыми, а заполнены различными материалами (гранулами, насадкой и т. п.) и устройствами (контактными тарелками, мешалками и т. п.), которые существенно и многократно изменяют направление и сечение потоков газа и жидкости при их движении через аппарат. В этих условиях и критические числа критерия Рейнольдса значительно меньше. Например, для аппаратов с насадкой Ке р составляет несколько десятков (вспомним, что для гладких труб Ке р = 2300). Все это следует учитывать при гидравлических расчетах аппаратов, которые будут даны в последующих главах. [c.107]

При необходимом числе единиц переноса свыше шести-семи в аппаратах со ступенчатым контактом требуется обычно более трех ступеней и в данном случае эти аппараты целесообразно выполнять в виде тарельчатых колонн. В качестве таких аппаратов возможно использование барботажных абсорберов с тарелками различных типов. Эти абсорберы в принципе применимы при любом числе единиц переноса, но при очень больших числах единиц переноса требуется много тарелок, что ведет к увеличению высоты аппарата, ело удорожанию и повышению гидравлического сопротивления. При числе единиц переноса на эквивалентную ступень (см. стр. 227), равном 0,8, в аппарате с 20 тарелками можно получить общее число единиц переноса 16 высота рабочей части такого аппарата составит 8—10 м. По габаритам описанный барботажный абсорбер обычно меньше насадочного, но обладает большим гидравлическим сопротивлением. При необходимом числе единиц переноса более шести-семи и работе без давления насадочные аппараты могут оказаться предпочтительнее. [c.653]

При конструировании тарельчатых ректификационных колонн следует всегда учитывать величину гидравлического сопротивления, кото-рое приводит к значительной разности давлений у основания и вершины колонны. Такой перепад давлений будет тем больше, чем больше число тарелок в колонне и чем выше уровень жидкости на каждой тарелке. [c.522]

Для более надежного выбора межтарельчатого расстояния и диаметра тарелок требуется оценить еще унос капель жидкости паром, градиент уровня жидкости на тарелке высоту столба жидкости в переливе, а также гидравлическое сопротивление тарелки (8]. Окончательный выбор оптимального варианта следует проводить методами оптимизации после определения требуемого числа тарелок (см. гл. В). [c.119]

На барботажных тарелках газ выходит из большого числа отверстий (массовый барботаж) при этом наблюдаются различные гидродинамические режимы с разной структурой барботажного слоя. Структура слоя характеризует его гидравлическое сопротивление, зависящее от количества находящейся на тарелке жидкости, и поверхность контакта фаз, определяемую размером пузырьков, газосодержанием и высотой слоя. [c.511]

Для каждого типа тарелок имеется область удовлетворительной работы в зависимости от расходов жидкости и пара при данном диаметре колонны. Известны различные явления, нарушающие нормальную работу тарелки. К числу этих явлений относятся 1) кону-сообразование , когда пар отталкивает жидкость от прорезей или отверстий и плохо с ней соприкасается 2) пульсирующий поток , когда расход пара очень мал и время от времени жидкость стекает на нижележащую тарелку 3) продувка пара и большой унос крупных капель жидкости на вышележащую тарелку 4) захлебывание , когда гидравлическое сопротивление тарелки очень велико и жидкость не может стекать вниз с необходимой скоростью [42]. [c.42]

При необходимом числе единиц переноса свыше шести-семи в аппаратах со ступенчатым контактом требуется обычно более трех ступеней, и в данном случае эти аппараты целесообразно выполнять в виде тарельчатых колонн. В качестве таких аппаратов возможно использование барботажных абсорберов с тарелками различных типов. Эти абсорберы в принципе применимы при любом числе единиц переноса, но при очень больших числах единиц переноса требуется много тарелок, что ведет к увеличению высоты аппарата, его удорожанию и повышению гидравлического сопротивления. При числе единиц пере- [c.578]

Газосборные трубы будут работать равномерно по всей высоте при одинаковых гидравлических сопротивлениях паров, проходящих через отверстия, поэтому под нижними колпачками число отверстий больше, чем под верхними. К открытым концам газосборных труб под тарелкой приваривают отбойники, изменяющие направление паров. [c.279]

Разновидностью абсорберов с ситчатыми тарелками являются так называемые пенные абсорберы, тарелки которых, как указывалось (см. стр. 238), отличаются от ситчатых конструкцией переливного устройства. При одинаковом числе тарелок эффективность пенных аппаратов выше, чем эффективность абсорберов с ситчатыми тарелками. Однако вследствие большой высоты пены на тарелках гидравлическое сопротивление пенных абсорберов значительно, что ограничивает область их применения. [c.451]

Основными показателями при выборе типа тарелки являются ее эффективность (или число единиц переноса на тарелку), производительность (нагрузка по газу), пределы работы (отношение максимальной нагрузки по газу к минимальной) и гидравлическое сопротивление. Кроме того, надо учитывать и другие факторы величину брызгоуноса и необходимое расстояние между тарелками, расход металла и стоимость тарелки, простоту изготовления, возможность отвода тепла, стойкость к коррозии и др. [c.588]

Особенно важным, дня условий стабилизации дизельного топлива, свойством регулярной перекрестноточной насадки является значительно меньшее, по сравнению с ректификационными тарелками, гидравлическое сопротивление потоку пара. Это позволяет за счет снижения перепада давления по колонне получить более высокий паровой поток и, соответственно, повысить паровое число в отгонной части колонны К-201. В связи с вышеизложенным целесообразно рассмотреть вопрос замены в колонне К-201 ректификационных тарелок на регулярную перекрестноточную насадку с целью увеличения отбора бензиновой фракции, улучшения качества продуктов разделения и снижения энергозатрат Выполненные расчеты подтвердили возможность эффективной работы колонны К-201 при замене ректификационных тарелок на регулярную перекрестноточную насадку в процессе стабилизации дизельного топлива и организации ее двухпоточного питания сырьем. На рисунке приведена расчетная схема перекрестноточной насадочной колонны К-201 с подачей в качестве верхнего потока сырья - жидкой фазы из "холодного" сепаратора, по нижнему вводу сырья - жидкой фазы из "горячего" сепаратора. [c.19]

Барботажные устройства (рис. 10.3,в) используются в процессах массопереноса наиболее часто. Такое устройство представляет собой секцию, заполненную до определенной высоты жидкой фазой в нижней части секции размещено газо-(паро-)распределительное устройство ( тарелка ) — колпачковое, ситчатое, клапанное или другое (на рисунке эти конструкции показаны схематически). Газовая фаза диспергируется в этом устройстве (это приводит к увеличению поверхности межфазного контакта) и барботирует через слой жидкости. Число колпачков и клапанов на тарелке достигает десятков (в крупных аппаратах — сотен). Ситчатые устройства обычно отличаются меньшим гидравлическим сопротивлением газовому потоку они, однако, весьма чувствительны к загрязнениям. Над жидкостью расположена сепарационная зона, снижающая унос капель газовым (паровым) потоком, т.е. перемещение жидкости в направлении, противоположном движению ее основного потока (обратное перемешивание в терминах структуры потоков). Жидкость организованно, через сливные трубки или карманы, транспортируется на расположенную ниже секцию (непровальные тарелки) либо — в отсутствие сливных устройств — уходит с тарелки за счет провала через отверстия по законам истечения (ситчатые провальные тарелки). Скорость газа в барботажных устройствах ограничена возникновением заметного уноса капель газовым (паровым) потоком. [c.747]

При выборе тарельчатых контактных устройств учитывают следующие показатели производительность гидравлическое сопротивление эффективность, диапазоны гидравлически устойчивой и эффективной работы, возможность ректификации сред, склонных к полимеризации и образованию осадков ремонтопригодность, материалоемкость. В случаях, когда нагрузки по пару и жидкости значительно изменяются по высоте ректификационной колонны, ее выполняют из частей разного диаметра, используя тарелки с различным числом потоков жидкости и свободным сечением для прохода паров. У колонн большого диаметра при вводе сырья в парожидкостном состоянии применяют распределительные устройства, обеспечивающие отделение паровой части от жидкой и организованную подачу жидкости на расположенную ниже ввода сырья тарелку. Для снижения уноса жидкости потоком паров в колоннах над вводом сырья и наверху могут устанавливать отбойные сепарационные устройства жалюзийно-го, сетчатого, струнного типов. [c.149]

Основной недостаток нерегулярных (насыпных) насадок, ограничивающий их применение в крупнотоннажных производствах, — неравномерность распределения контактирующих потоков по сечению аппарата. Регулярные насадки, изготавливаемые из сетки, перфорированного металлического листа, многослойных сеток и т. д., обеспечивают более однородное, по сравнению с традиционными насадками из колец и седел, распределение жидкости и пара (газа) в колоннах. Кроме того, они обладают исключительно важным достоинством, таким как низкое гидравлическое сопротивление — в пределе до 1-2 мм рт. ст. (130-260 Па) на 1 теоретическую тарелку. По этому показателю они значительно превосходят любой из известных типов тарельчатых контактных устройств. В этой связи в последние годы за рубежом и в нашей стране начаты широкие научно-исследовательские работы по разработке самых эффективных и перспективных конструкций регулярных насадок и широкому применению их в крупнотоннажных производствах, в том числе в таких процессах нефтепереработки, как вакуумная и глубоковакуумная перегонка мазутов. На НПЗ ряда развитых капиталистических стран вакуумные колонны установок перегонки нефти в настоящее время оснащены регулярными насадками, что позволяет обеспечить глубокий вакуум в колоннах и существенно увеличить отбор вакуумного газойля и достичь температуры конца кипения до 600 °С. [c.121]

Полочные контактные реакторы — для проведения реакций с заметным тепловым эффектом. В них катализатор находится небольшими слоями на нескольких, расположенных одна под другой полках (металлические листы, сетки, колпачковые тарелки). Тепло реакции, уносимое газовым потоком с нижележащей полки, до входа потока на следующую полку отнимается в специальном теплообменнике, расположенном либо между полками в самом аппарате, либо вне его. Конструкция этих аппаратов при небольшом числе полок сравнительно проста при небольшой высоте слоев катализатора гидравлические сопротивления незначительны, ио в то же время это затрудняет равномерное распределение потока газа по сечению аппарата. Расположение теплообменников позволяет применять высокотемпературные теплоносители и осуществлять интенсивный теплообмен. [c.184]

Гидравлическое сопротивление тарельчатых колонн. При конструировании тарельчатых колонн следует учитывать гидравлическое сопротивление, в результате которого возникает значительная разность давлений у основания и вершины колонны. Перепад давлений будет тем большим, чем больше число тарелок в колонне и чем выше уровень хшдкости на каждой тарелке. Основные сопротивления прохождения паров возникают на входе и выходе из паровых патрубков и через прорези колпачков (местные сопротивления). Следует также учитывать потери на преодоление гидростатического давления столба жидкости на каждой тарелке. Обычно сопротивление колпачковой тарелки составляет 25—50 мм вод. ст. в условиях у)а-боты пг)и атмосферном давлении и несколько ниже при работе под вакуумом. [c.521]

Массообменные и гидравлические характеристики описанной насадки были определены [88] в опытах по ректификации смесей цис- и транс-декалина при 665 Па и смесей диметилфталата с диэтилфталатом при 133 Па в колонне диаметром 200 мм при высоте насадки 3000 мм (три пакета по 1000 мм) и расстоянии между соседними витками спирали 4,2 мм. Полученные зависимости числа теоретических тарелок п Н и гидравлического сопротивления Ар/Я на 1 м высоты насадки, а также сопротивления одной теоретической тарелки Ар/п от фактора нагрузки Р приведены на рис. П1.8 и 111.9. Полученные данные показывают, что с уменьшением фактора нагрузки разделяющее действие насадки растет,. а гидравлическое сопротивление уменьшается, как это характерно для пленочных колонн. Уменьшение гидравлического сопротивления обусловлено уменьшением скорости пара, а увеличение разделяющего действия — уменьшением толщины пленки жидкости на насадке при понижении фактора нагрузки Р. Хотя, как показывают опытные данные, насадка может работать при [c.103]

Рис. 111.19. Зависимость гидравлического сопротивления, приходящегося на одну теоретическую тарелку, Ар/ят и числа теоретических тарелок на 1 м высоты п-[1Н от скорости пара для сотовых насадок с различным размером ячеек

Таким образом, для проведения вакуумной ректификации необходимы ректификационные колонны с малым удельным гидравлическим сопротивлением, т. е. гидравлическим сопротивлением, приходящимся на единицу разделительной способности. Разделительную способность применительно к тарельчатым аппаратам часто выр ажают числом теоретических и действительных тарелок. Если Ард.т — удельное Сопротивление действительной тарелки, а т] — коэффициент полезного действия тарелки, то удельное гидравлическое сопротивление Дрт.т. отнесенное к теоретической тарелке, будет равно [c.12]

Достоинства барботажных аппаратов заключаются в возможности получения хорошего межфазового контакта при любых, даже очень малых количествах подаваемой жидкости, удобном отводе тепла, выделяющегося в процессе поглощения газов, причем змеевики могут располагаться прямо в слое жидкости на тарелках. Эги аппараты более подходят для работы на суспензиях габаритные размеры и вес их меньше, чем насадочных аппаратов одинаковой производительности. Конструктивно барботажные аппараты более сложны, чем насадочные, и при большом числе тарелок гидравлическое сопротивление, оказываемое потоку газов, может быть значительным. Изготовление их из коррозионностойких неметаллических материалов затруднительно. [c.537]

Работами К. Н. Шабалина и других исследователей было установлено, что с успехом можно работать при неглубоком слое жидкости на тарелках. При этом значительно снижается гидравлическое сопротивление аппарата, хотя и уменьшается к. п. д. тарелок. Это позволяет даже при некотором увеличении общего числа тарелок резко сократить расход энергии на транспорт газа. Тем не менее к.п.д. тарельчатых абсорберов все же остается выше, чем насадочных. [c.389]

В аппарате Пибоди (см. рис. 5-12) протекают те же про цессы, что в обеих промывных башнях. Газ входит в газовую коробку и проходит снизу вверх. Сверху форсунками разбрызгивается серная кислота (примерно так же, как и в первой промывной башне). Затем газ проходит через несколько полок с тарелками тарелки (см. рис. 5-6) имеют отверстие, над которыми расположены отбойники (брызгала) 7. Капли тумана серной кислоты, образующиеся при охлаждении газа, встречают на своем пути отбойники и частично осаждаются на них. С увеличением числа полок и уменьшением диаметра отверстия полнота выделения тумана повышается однако при этом растет гидравлическое сопротивление. [c.126]

Гидравлическое сопротивление обусловливает потерю давления при прохождении паров через тарелку. При большом числе колпачковых тарелок давление пара в нижележащем сечении колонны может значительно отличаться от давления пара в верхнем сечении. Это означает, что процесс ректификации в нижней части колонны будет протекать хуже вследствие уменьшения коэффициента относительной летучести кислот при увеличении давления. Важную роль играет перепад давления в ректификационных колоннах, работающих под вакуумом. [c.55]

Помимо работы пластинчатых тарелок в интенсивном капельном режиме к числу их достоинств относятся низкое гидравлическое сопротивление, возможность работы с загрязненными жидкостями, низкий расход металла при их изготовлении. На тарелках этого типа уменьшается продольное перемешивание жидкости, что приводит к увеличению движущей силы массопередачи. Недостатками пластинчатых тарелок являются трудность отвода и подвода тепла, снижение эффективности при небольших расходах жидкости. В настоящее время разработан ряд других конструкций тарелок с однонаправленным движением жидкости и газа, описание которых приводится в специальной литературе . [c.455]

Рис. IV.4. Рабочие характеристики колец Палля размером 35 мм при ректификации смесей метанола и этанола при атмосферном давлении зависимость числа теоретических тарелок на 1 м насадки, гидравлического сопротивления 1 м насадки и гидравлического сопротивления, приходящегося на одну теоретическую тарелку, от фактора нагрузки Р = при разных методах загрузки

Поскольку компонент бензина, отбираемый сверху атмосферной колонны, тяжелее, абсолютное давление в газосепара-торе Рс принимают близким к атмосферному (обычно 130 - 150 кПа). Характерные сечения колонны - верх колонны, под тарелкой вывода ПЦО, под тарелкой вывода флегмы дизельного топлива, эвапорационное пространство и низ колонны. В этих сечениях определяют абсолютное давление (соответственно Р , Рамо, Л.Т, Рш, Руд, пользуясь приведенными выше рекомендациями по числу тарелок и их гидравлическому сопротивлению. [c.394]

Экспериментально установлено, что перекрестноточный насадоч-ный блок конструкции Уфимского государственного нефтяного университета (УГНТУ), выполненный из металлического сетчатовязаного рукава, высотой 0,5 м, эквивалентен одной теоретической тарелке и имеет гидравлическое сопротивление в пределах всего 1 мм рт. ст. (133,3 Па), т. е. в 3-5 раз ниже по сравнению с клапанными тарелками. Это достоинство особенно важно тем, что позволяет обеспечить в зоне питания вакуумной ПНК при ее оборудовании насадочным слоем, эквивалентным 10-15 тарелкам, остаточное давление менее 20-30 мм рт. ст. (27-40 гПа) и, как следствие, значительно углубить отбор вакуумного газойля и тем самым существенно расширить ресурсы сырья для каталитического крекинга или гидрокрекинга. Так, расчеты показывают, что при глубоковакуумной перегонке нефтей типа западно-сибирских выход утяжеленного вакуумного газойля 350-690 °С составит 34,1 % (на нефть), что в 1,5 раза больше по сравнению с отбором традиционного вакуумного газойля 350-500 °С (выход которого составляет 24,2 %). С другой стороны, процесс в насадочных колоннах можно осуществить в режиме обычной вакуумной перегонки, но с высокой четкостью погоноразделения, например, масляных дистиллятов. Низкое гидравлическое сопротивление регулярных насадок позволяет "вместить" в вакуумную колонну стандартных типоразмеров в 3-5 раз большее число теоретических тарелок. Возможен и такой вариант эксплуатации глубоковакуумной насадочной колонны, когда перегонка мазута осуществляется с пониженной температурой нагрева или без подачи водяного пара. [c.139]

Рис. 111.2. Результаты исследований [68 ] змисимости параметров насадки Зульцер от фактора нагрузки Р = ШаУрп при ректификации различных смесей а — число теоретических т арелок на единицу высоты насадки Пт/Я б — гидравлическое сопротивление одной теоретической тарелки Ар/пг-

Рис. 1У.5. Рабочие характеристики колец Палля при различной высоте слоя насадки зависимость числа теоретических тарелок на 1 м насадки щ Н, гидравлического сопротивления 1 м насадки А р Н и гидравлического сопротивления, приходящегося на одну теоретическую тарелку, Ар /лт от фактора нагрузки f

Эксперименты показали, что обычная сетчатая тарелка, используемая для ректификации жидкого воздуха, не может быть применена для ректификации жидкого водорода. Гидравлическое сопротивление, оказываемое тарелкой прохождению пара через отверстия при скорости паров 0,25 ч- 0,35 м сек (в расчете на общее сечение колонны), настолько велико, что жидкий водород вследствие своего малого удельного веса передавливается через сливные патрубки с нижней тарелки на верхнюю. Для кислорода пере-давливакие наступает при скорости паров 0,8 м сгк н расстоянии между тарелками 50 мм. Чтобы устранить передавливание, при работе с водородом число отверстий в тарелке было увеличено. Экспериментально установлено, что при общем сечении отверстий около 10% от свободного сечения колонны и расстоянии между тарелками 50 мм сетчатая тарелка может нормально работать при ректификации жидкого водорода. Диаметр отверстий в сетке может при этом иметь обычное значение — 0,8 мм.. [c.58]

Дистиллер слабой жидкости с ситчатыми тарелками. Аппарат имеет 8 работающих в пенном режиме ситчатых тарелок 10 (рис. 102) диаметром 2,25 м, смонтированных на расстоянии 700 мм друг от друга. Общая высота аппарата 8,4 м. Тарелки сделаны из нержавеющей стали толщиной 5 мм. Отверстия имеют диаметр 5 мм при шаге 14 мм общее число отверстий на тарелке 2 тыс. Переливные перегородки 9 сегментной формы опущены в гидравлический затвор 3, исключающий проскок газа через перелив. Высота слоя пены на тарелке определяется высотой обреза перелива (высотой переливного порога). Обычно высота слоя вспененной жидкости на тарелке 40—100 мм. Скорость пара в сечении пенной колонны может доходить до 3 м1сек. Гидравлическое сопротивление аппарата 45—50 мм рт. ст. Две верхние бочки аппарата пустые и работают как брызгоотделители. Жидкость поступает в аппарат через штуцер 8, перекрытый козырьком 7, и выходит из него через штуцер 1. Пар поступает в дистиллер через штуцер 2, а парогазовая смесь выходит из аппарата через штуцер 6, пройдя брызгоотбойник 5. Общее количество бочек в аппарате 11. [c.260]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология