Тарельчатая колонна (ПиАХТ). Тарельчатая колонна (ЛР2). Лабораторная работа 2 Изучение гидродинамических явлений в тарельчатой колонне ст гр. Эрс141 Петрунин Д. А. Проверила
Скачать 143.81 Kb.
|
Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВО «Омский государственный технический университет» Нефтехимический институт Кафедра «Химическая технология и биотехнология» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Изучение гидродинамических явлений в тарельчатой колонне Выполнил: ст.гр.ЭРС-141 Петрунин Д.А. Проверила: ст.пр. Ануфриенко А.Л. Омск-2017 В тарельчатых абсорбционных и ректификационных колоннах процесс массообмена между газовой (паровой) и жидкой фазами происходит на тарелках, которые разделяются на беспереливные, лишенные специальных переливных устройств для жидкости, где газ и жидкость проходят через отверстия в тарелке, и на тарелки с организованным переливом. В данной лабораторной работе изучается колпачковая тарелка. Рис 1. Схема колпачковой тарелки и колпачка: 1 – приемный карман: 2 – рабочая часть тарелки: 3 – переливная планка; 4 – колпачок; 5 – переливное устройство Цели работы Целями лабораторной работы являются практическое ознакомление с устройством тарельчатой колонны и гидравлическими режимами её работы; экспериментальное определение зависимости гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки от скорости газа в колонне. Описание установки Установка (рис. 4) состоит из колонны 1 диаметром DK – 200мм с двумя колпачковыми тарелками. На каждой тарелке экспериментальной колонны расположено по 10 колпачков, каждый из которых имеет по 15 прямоугольных прорезей размером bщ × hщ = 3 × 8 мм. Рис. 4. Схема лабораторной установки: 1 –колонна; 2 – воздуходувка; 3 –измеритель расхода воздуха; 4 –счетчик импульсов; 5 – брызгоотбойник; 6 – гидрозатвор; 7,8 –дифманометры; 9 – ротаметр; а, б – регулировочные вентили. Воздух в колонну подается воздуходувкой 2, а для измерения его расхода служит диафрагма 3. Расход жидкости определяется с помощью ультразвукового импульсного счетчика 4 (300 импульсов/л). В верхней части колонна имеет брызгоотбойник 5. Вода сливается из установки через гидрозатвор 6. Перепады давления воздуха на измерительной диафрагме и на колпачковых тарелках колонны замеряются электронными дифманометрами 7 и 8 и отображаются на микропроцессорных измерительных приборах щита управления. Расход воздуха изменяется с помощью плавно-ступенчатого переключателя на щите управления. По средствам частотного преобразователя (ЧП) (на рис. 4 не указан) к которому подключен электродвигатель воздуходувки 2, при испытании неорошаемой (сухой) колонны вода не подается на тарелки, при испытании орошаемой колонны включают электроклапан на линии подачи воды со щита управления, а расход ее определяется по показаниям микропроцессорного счетчика импульсов с ультразвукового расходомера воды.
Расчеты Объемный расход воздуха. Скорость газа в колонне. Сухая колонна
Орошаемая колонна
Полное гидравлическое сопротивление единичной тарелки Сопоставление проводят для одной выбранной нагрузки по газу ωк* в диапазоне ωк* >0,3 м/с. ωк*= ωк4=0,41 м/с Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения Эквивалентный диаметр щели Превышение слоя жидкости над сливной перегородкой Сопротивление слоя жидкости по уравнению водослива, т.к. по тарелке протекает двухфазный газожидкостный поток: Вывод В ходе выполнения данной лабораторной работы ознакомились с устройством тарельчатой колонны и гидравлическими режимами её работы; экспериментально определили зависимости гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки от скорости газа в колонне.В сухой и орошаемой колонне видно, что сопротивление от скорости воздуха начинает расти с начала координат и линейно увеличивается. В орошаемой колонне при малых расходах газа тарелка работает неравномерно. Из-за чего ухудшается процесс массо- и теплопередачи. С увеличением расхода газа, тарелка входит в режим барботажа. При дальнейшем увеличении расхода газа капли жидкости уносятся на вышерасположенную тарелку, что так же приводит к ухудшению массообмена. |