Жидкость в насадочной колонне течет по элементу насадки в виде тонкой пленки, поэтому поверхностью контакта фаз является в основном смоченная поверхность насадки. Часть поверхности насадки, в основном в местах соприкосновения насадочных элементов друг с другом, бывает смочена неподвижной (застойной) жидкостью. В этом состоит основная особенность течения жидкости в насадочных колоннах в отличии от пленочных, в которых течение жидкости происходит по всей высоте аппарата. Следует также отметить, что не вся смоченная поверхность активна для массопередачи. Это объясняется тем, что активной является лишь поверхность, покрытая текущей пленкой жидкости. Части поверхности, покрытые неподвижной пленкой жидкости, не являются активными.
При противоточной схеме абсорбции газ движется снизу вверх, а жидкость стекает вниз. При этом уходящий газ соприкасается со свежим абсорбентом, над которым парциальное давление поглощаемого компонента очень мало или даже равно нулю. Поэтому при противотоке можно достичь более полного извлечения компонента из газовой смеси, чем при прямоточной схеме.
Преимуществом насадочных колонн является простота устройства, особенно при работе с агрессивными средами, так как в этом случае требуется защита от коррозии только корпуса колонны и поддерживающих насадку решеток, насадка же может быть выполнена из химически стойкого материала (керамика, фарфор). Другое преимущество – более низкое, чем в тарельчатых абсорберах, гидравлическое сопротивление. Однако они мало пригодны при работе с загрязненными жидкостями. Кроме того, в насадочных колоннах затруднен отвод тепла, выделяющегося при поглощении газа.
Очень важной проблемой для нормальной работы абсорбера является равномерное орошение насадки. Для этого применяют специальные устройства – оросители, которые подразделяются на струйчатые (распределительные плиты, желоба, брызгалки) и разбрызгивающие (тарельчатые, вращающиеся, центробежные и др.).
1.4 Распыливающие абсорберы
В распыливающих абсорберах контакт между фазами достигается распыливанием или разбрызгиванием жидкости в газовом потоке. Такие абсорберы изготовляются обычно в виде колонн, в которых распыление жидкости производится сверху, а движется снизу вверх. Применяются они главным образом для поглощения хорошо растворимых газов. Общая поверхность капель возрастает с увеличением плотности орошения и с уменьшением их размера и скорости движения. Поэтому для эффективной работы абсорбера большая плотность орошения имеет решающее значение.
Эти абсорберы подразделяются на следующие группы:
- полевые (форсуночные) распыливающие абсорберы, в которых жидкость распыливается на капли форсунками;
- скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, в которых жидкость распыливается за счет кинетической энергии газового потока;
- механические распыливающие абсорберы, в которых жидкость распыливается вращающимися деталями. Они достаточно эффективны, а недостатками являются сложность устройства и значительный расход энергии.
Преимуществами распыливающих абсорберов являются их простота и дешевизна, низкое гидравлическое сопротивление и возможность использования при абсорбции газов, сильно загрязненных механическими примесями. К их недостаткам относятся трудность применения загрязненных жидкостей в качестве поглотителей, необходимость затраты энергии на распыление жидкости и применения больших плотностей орошения, а также трудность регулирования количества подаваемой жидкости.
1.5 Тарельчатые абсорберы
Тарельчатые абсорберы обычно представляют собой вертикальные цилиндры — колонны, внутри которых на определенном расстоянии друг от друга по высоте колонны размещают горизонтальные перегородки — тарелки. Тарелки служат для развития поверхности контакта фаз при направленном движении этих фаз (жидкость течет сверху вниз, а газ проходит снизу вверх) и многократном взаимодействии жидкости и газа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.