Пульсационные аппараты бывают колонные, емкостные (баковые), трубчатые. Они предназначены для осуществления химико-технологических процессов в системах жидкость-жидкость, жидкость-газ, жидкость-твердая фаза, жидкость-газ-твердая фаза. Широкое применение нашли колонны непрерывного действия для проведения экстракции, сорбции, растворения и т.д. Уменьшение продольного перемешивания и равномерность распределения в этих колоннах материальных потоков достигается их вращательным и колебательным движением по сечению, создаваемым с помощью неподвижных тарельчатых насадок.
Наиболее распространенная насадка типа КРИМЗ (аббревиатура "КРИМЗ" – первые буквы фамилий авторов - С.М. Карпачева, Л.С. Рагинский, Л.С. Романов, В.М. Муратов, Е.И. Захаров) представляет собой набор укрепленных на общем штоке тарелок со множеством незамкнутых сопловых отверстий с направляющими лопатками (рисунок 1.1). Отверстия расположены по концентрическим окружностям, причем на каждой тарелке зеркально по отношению к отверстиям на предыдущей и последующей тарелках. В других вариантах насадки КРИМЗ расположение отверстий может изменяться, но сам тип отверстий постоянен. Соответственно в каждом межтарельчатом сечении движение потоков противоположно предыдущему и последующему, а при пульсации оно периодически изменяется. Пульсационная камера в колоннах может находиться внутри или вне аппарата.
Рисунок 1.1 – Насадка типа КРИМЗ (а), схема расположения отверстий в соседних элементах (б).
В баковых пульсационных аппаратах пульсационная камера встроена в аппарат, колебательное движение жидкости преобразуется в центробежное или циркуляционное благодаря специально направленным сопловым устройствам. Например, в трубчатых аппаратах, теплообменниках, пульсация может осуществляться в межтрубном пространстве (с использованием только колебательного движения) или в трубах, в которые помещают преобразователи движения. Коэффициент теплопередачи в этих аппаратах по сравнению с обычными повышается на 50-70%. В пульсационных фильтрах колебания изменяют направление движения жидкости через фильтровальную перегородку, которая регенерируется за сравнительно короткие промежутки времени, при этом ее пропускная способность стабилизируется. К пульсационным аппаратам относятся также горизонтальные смесительно-отстойные экстракторы. В их смесительных камерах установлены смесительно-транспортировочные устройства. В последние годы внедрены в промышленность вертикальные пульсационные смесители-отстойники, что позволяет в одном колонном аппарате использовать последовательно несколько разных экстрагентов [2].
В данном курсовом проекте более подробно рассматривается работа колонных пульсационных аппаратов.
1.3 Конструкция пульсационной колонны
Одним из основных элементов пульсационной техники является система пульсации. С ее помощью в аппарате создаются колебания реагентов определенной частоты, амплитуды и формы. Существуют две принципиально различные системы пульсации: механическая и пневматическая.
Механическая система пульсации характеризуется тем, что колебания жидкости в реакторе создаются рабочим органом специального механизма – пульсатора, непосредственно воздействующего на жидкость. Это так называемые пульсаторы прямого действия. Они отличаются простотой конструкции и отсутствием необходимости в системах автоматизации.
Ниже рассмотрены основные типы пульсаторов, различающиеся конструкцией рабочего органа.
1 – реакционный аппарат, 2 – поршень, 3 – мембрана, 4 – сильфон,
5 – газовый буфер
Рисунок 1.2 – Механические пульсаторы:
а – поршневой, б – мембранный, в – сильфонный, г – комбинированный, д – с газовым буфером.
Поршневые пульсаторы (рисунок 1.2, а) создают колебания вследствие возвратно-поступательного движения поршня 2, непосредственно контактирующего с рабочей жидкостью в аппарате. Недостатком их являются контакт движущихся частей с агрессивными жидкостями, утечки жидкостей, необходимость постоянного обслуживания и малый срок эксплуатации.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.