Абсорбция. 2- Абсорбция. Закон Генри

• Название: Закон Генри
• Анкор: Абсорбция
• Дата: 07.09.2019
• Размер: 246 Kb.
• Имя файла: 2- Абсорбция.doc
• Тип: Закон; #86221
• страница: 22 из 22

Требования к тарелкам:

1. 
   Высокая эффективность массопередачи.
   
2. 
   Низкое гидравлическое сопротивление (особенно для вакуумных колонн).
   
3. 
   коррозионная стойкость.
   
4. 
   Широкий диапазон устойчивой работы ().
   
5. 
   Простота конструкции.
   
6. 
   Малая металлоемкость.
   
7. 
   Надежность в работе, простота монтажа и ремонта.
   

Гидродинамика насадочных колонн В насыпной насадке распределение потоков по сечению колонны неравномерное, особенно при больших диаметрах, т.е. жидкость потоком газа постепенно оттесняется к стенкам колонны и её приходится перераспределять. Насадку укладывают слоями, между ними устанавливают распределительные тарелки, направляющие жидкость от стенок в центр колонны.

Схема насадочной колонны 1 – приспособление для распределения жидкости; 2 – насадка; 3 – устройство для перераспределения жидкости

В настоящее время переходят к более эффективным блочным или пакетным насадкам с большой долей свободного объема (), удельной поверхностью насадки (σ) и с равномерным распределением жидкости по сечению колонны.

1 – сопротивление сухой насадки; I – плёночный режим (толщина плёнки постоянна); II – подвисание (с увеличением скорости происходит накопление жидкости в объёме насадки); III – захлёбывание ( жидкость становится сплошной фазой и образуется эмульсия); IV – унос жидкости (не рабочий).

Эмульгационная насадочная колонна 1 – колонна; 2 - насадка; 3 – газораспределительная тарелка; 4 - сливная труба; 5 – вентили.

Общее сопротивление складывается из сопротивления сухой насадки и сопротивления, создаваемого жидкостью.

При небольших скоростях газа (пара) жидкость распределяется по насадке тонкой пленкой и характер зависимости такой, как и для сухой насадки (1-й режим).

С увеличением скорости в режиме подвисания толщина пленки жидкости увеличивается, а в свободном объеме появляются капли, пена; гидравлическое сопротивление растет значительно быстрее (2-й режим).

Когда скорость газа достигнет скорости начала эмульгирования, происходит инверсия (обращение) фаз. Сплошной фазой становится жидкость, а газ - дисперсной (3-й режим).

Эффективность массопередачи наибольшая при эмульгировании, но этот режим существует в узком диапазоне скоростей и характеризуется резким увеличением гидравлических сопротивлений. При проектировании рабочую скорость выбирают:

.

Скорость захлёбывания рассчитывают по критериальным уравнениям, и она зависит от соотношения расходов фаз и жидкости, плотностей жидкости и газа, удельной поверхности насадки и доли свободного объёма.

Выбор насадки

В насадочных колоннах поверхностью контакта фаз является смоченная поверхность насадки. Поэтому насадка должна иметь возможно большую поверхность в единице объема. Вместе с тем для того, чтобы насадка работала эффективно, она должна удовлетворять следующим требованиям:

1. 
   хорошо смачиваться орошающей жидкостью, т.е. материал насадки по отношению к орошающей жидкости должен быть лиофильным;
   
2. 
   оказывать малое гидравлическое сопротивление газовому потоку, т.е. иметь, возможно большее значение свободного объема () или свободного сечения насадки (S_св);
   
3. 
   создавать возможность для высоких нагрузок аппарата по жидкости и газу; для этого насадка должна также иметь большие значения  или S_св;
   
4. 
   иметь малую плотность;
   
5. 
   равномерно распределять орошающую жидкость;
   
6. 
   быть стойкой к агрессивным средам;
   
7. 
   обладать высокой механической прочностью;
   
8. 
   иметь невысокую стоимость.