Основные характеристики широко используемых в промышленности насадок — удельная поверхность насадки Fуд (м2/м3) и порозность εн (м3/м3) — приведены в учебной и справочной литературе. Значительное многообразие типов и размеров применяемой насадки связано с приоритетом выполнения того или иного требования к ней. Так, если требуется насадка с большой удельной поверхностью контакта, то предпочтительнее мелкая насадка (с (малыми размерами элементов насадки). При этом порозность насадки, как правило, меньше и, следовательно, больше ее гидравлическое сопротивление при тех же расходах газовой и жидкой фаз. Если первоочередным требованием к насадке является малое гидравлическое сопротивление, то целесообразно применять насадку с высокой порозностью. Увеличение последней возможно за счет уменьшения толщины элементов насадки (например, толщины стенок колец Рашига) при сохранении габаритных размеров ее элементов.
В ряде случаев на первый план выдвигаются и другие требования к насадке, например ее химическая стойкость по отношению к агрессивному воздействию рабочей среды.
В насадочных абсорберах орошающую жидкость (абсорбент) равномерно распределяют по сечению аппарата с помощью различных оросителей.
Однако одним из недостатков насадочных абсорберов является неравномерность стекания жидкости по сечению колонны, обусловленная пристеночным эффектом. По мере движения вниз по аппарату эта неравномерность усиливается (рис. 2.2), и из-за малого потока жидкости в приосевых зонах эффективность абсорбера заметно ухудшается. Для уменьшения поперечной неравномерности потока жидкости насадку загружают слоями, а в промежутках между ними размещают перераспределительные устройства, которые собирают жидкость к центру и обеспечивают более равномерное орошение насадки по сечению аппарата.
Рисунок 2.2 – Траснсформация эпюры скоростей жидкости по мере стекания ее по насадке с большой высотой слоя
Отличительной особенностью работы насадочных колонн с загрузкой элементов насадки навалом является образование застойных зон — с неподвижной (малоподвижной) жидкостью в местах более плотной упаковки насадки.
Кольца Рашига, Палля, с перегородкой и другие размером более 50 мм иногда размещают правильными рядами со смещением их в соседних рядах; такое расположение элементов насадки называется регулярным. К регулярным насадкам относятся также хордовая и блочная.
Хордовая насадка состоит из поставленных на ребро досок , скрепленных штырями и образующих решетку. Решетки укладывают одна на другую с поворотом на 90° или на 45°. Такая конструкция позволяет организовать достаточно равномерное пленочное течение по всем элементам насадки. Хордовую насадку изготавливают из графита, пластмасс, металла и чаще всего — из дерева, пропитанного специальными растворами, препятствующими его быстрому гниению. Во избежание значительного давления на нижние решетки укладку насадки производят ярусами (по 15 — 20 решеток в каждом).
Блочная насадка состоит из пластмассовых или керамических блоков, укладываемых регулярно — рядами. Отсутствие специальных устройств для распределения жидкости в каждом нижележащем ряду приводит к значительной неравномерности орошения и низкой ее эффективности. Блочную насадку применяют при больших скоростях газового потока и невысоких требованиях к очистке газовой смеси.
Для обеспечения высокой эффективности абсорберов требуются насадки с большой удельной поверхностью (м2/м3). Последняя может быть существенно увеличена при использовании элементов насадки малых размеров. Однако из-за повышенного гидравлического сопротивления абсорбера с такой насадкой газовому потоку существенно возрастают затраты энергии на дутье. Поэтому проблема создания насадки, обладающей высокой эффективностью при низком гидравлическом сопротивлении, и впредь будет оставаться актуальной. К числу таких насадок относятся проволочные спирали (например, диаметром 30 мм из проволоки толщиной 3 мм и расстоянием между спиралями 5 мм), розетки Теллера и металлические сетчатые насадки, в частности насадка "Спрейпак.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.