Абсорбер для очистки газов от диоксида углерода Курсовая работа. абсор.тарелка. Абсорбер для очистки газов от диоксида углерода
 Скачать 462 Kb.
|
3.2 Устройство барботажных абсорберовМногочисленные типы барботажных абсорберов можно разделить на основные группы: 1) Абсорберы со сплошным барботажным слоем, в которых осуществляется непрерывный контакт между фазами. 2) Абсорберы тарельчатого типа со ступенчатым контактом между фазами, причем ступени (тарелки) размещены в одном аппарате. 3) Абсорберы с подвижной (плавающей) насадкой. 4) Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости. 3.2.1 Абсорберы со сплошным барботажным слоемАппараты такого типа в промышленности применяются преимущественно как реакторы для проведения реакций между газом и жидкостью (например, окисление или хлорирование органических веществ) и обычно работают при невысоких скоростях газа (до 0,3—0,4 м/с). В аппаратах со сплошным барботажным слоем возникает циркуляция жидкости в вертикальном направлении: в центральной части образуются восходящие потоки из пузырьков и увлеченной ими жидкости; последняя стекает вниз по кольцевому сечению у стенок колонны. Циркуляция приводит к тому, что жидкость в значительной степени перемешана по высоте, т. е. концентрация жидкости по высоте мало изменяется и близка к конечной ее концентрации. Именно поэтому способ ввода и отвода жидкости в данном случае не является существенным. Вредное влияние продольного перемешивания может быть устранено двумя способами. По первому способу аппарат разбивают на ряд ступеней с небольшой высотой барботажного слоя в каждой из них; этот способ наиболее распространен и осуществляется в барботажных абсорберах тарельчатого типа. По второму способу в аппаратах со сплошным барботажным слоем применяют устройства, способствующие уменьшению продольного перемешивания. Данный способ реализован в секционированных барботажных колоннах и в барботажных абсорберах с насадкой [3,с.423]. 3.2.2 Абсорберы тарельчатого типаБарботажные абсорберы тарельчатого типа выполняют в виде колонн круглого (иногда прямоугольного) сечения, по высоте которых расположены той или иной конструкции тарелки, причем на каждой тарелке осуществляется одна ступень контакта. Таким образом, в рассматриваемых абсорберах происходит ступенчатый контакт с соединением ступеней противотоком: газ поступает в нижнюю часть колонны и выходит сверху; жидкость подводится сверху и выходит снизу. На каждой тарелке, в зависимости от ее конструкции, может осуществляться тот или иной вид движения фаз, обычно перекрестный ток или полное перемешивание жидкости. Тарелки можно подразделить на три основные группы [3,с.425-426]: 1) Тарелки перекрестного типа, в которых движение газа и жидкости осуществляется перекрестным током. Эти тарелки имеют специальные переливные устройства для перетока жидкости с одной тарелки на другую, причем газ по переливам не проходит. 2) Тарелки провального (беспереливного) типа, в которых переливные устройства отсутствуют, так что газ и жидкость проходят через одни и те же отверстия. На этих тарелках контакт газа и жидкости осуществляется по схеме полного перемешивания жидкости. 3) Тарелки с однонаправленным движением газа и жидкости (прямоточные). В данном случае газ выходит из отверстий в направлении движения жидкости по тарелке; это вызывает снижение продольного перемешивания и способствует движению жидкости, что приводит к уменьшению гидравлического градиента. Эти тарелки обычно имеют переливы, но существуют и конструкции без переливов. 3.2.3 Абсорберы с подвижной насадкойВ абсорберах с подвижной насадкой легкие насадочные тела поддерживаются током газа во взвешенном (псевдоожиженном) состоянии. В качестве насадочных тел обычно используют полые или сплошные шары из полиэтилена, полипропилена, пенополистирола и других пластических масс, а также из пористой резины. Предложено также использование насадочных тел иной формы, например, колец. Абсорберы с подвижной насадкой рекомендуются при обработке загрязненных газов и жидкостей, так как вследствие интенсивного движения насадочных тел забивание насадки твердыми частицами не происходит. В частности, сообщается о применении этих абсорберов для поглощения водой газов, содержащих SiF4 или SiCl4 (в этих случаях выделяется твердая SiO2). Кроме того, абсорберы с подвижной насадкой могут работать при больших скоростях газа без наступления захлебывания и обладают высоким коэффициентом массопередачи. Их недостатком является довольно высокое гидравлическое сопротивление, значительный (по сравнению с неподвижной насадкой) брызгоунос и износ шаров в процессе работы [3,с.436]. 3.2.4 Абсорберы с механическим перемешиванием жидкостиБарботажные абсорберы с механическим перемешиванием жидкости представляют собой сосуды с мешалками, в которых газ барботирует через слой перемешиваемой жидкости. Механическое перемешивание повышает скорость массопередачи, так как касательные напряжения, возникающие в жидкости при перемешивании, вызывают дробление пузырьков газа, что ведет к увеличению поверхности соприкосновения фаз. Сопротивление абсорберов с механическим перемешиванием, определяемое высотой уровня жидкости, велико [3, с.437]. Абсорберы с механическим перемешиванием используют сравнительно редко. Они находят применение при небольших отношениях газ : жидкость, а также, если в поглотителе присутствует мелко измельченное твердое вещество во взвешенном состоянии. Эти абсорберы используют также в случаях, когда требуется значительное время пребывания жидкости в аппарате (например, при протекании в процессе абсорбции химической реакции) или при периодической абсорбции. В процессе поглощения можно отводить выделяющееся тепло при помощи рубашки или змеевика, по которым пропускают охлаждающий агент [3, с.437]. |