Fig. 16-9. Amortizoare:
A-cu un strat continuu de duză; 6 Cu încărcare secționată a duzelor: / carcasă; 2 Distribuitori de lichide; 3 - Duza; 4 grătare de sprijin; 5 Redistribuirea lichidelor; 6 - obloane hidraulice; În coloana anionică în Emulsion: / duză; 2 gratar, fixarea duzei; 3 obturator hidraulic; 4 Grila de sprijin; 5 Distribuitor de gaz
Lichidul din coloana ambalată curge prin elementul duzei și sub forma unei pelicule subțiri, astfel încât suprafața de contact a fazelor este, de asemenea, suprafața principală umedă a duzelor. Cu toate acestea, atunci când un lichid curge de la un element al duzei la altul, filmul lichid este distrus și se formează un nou film pe elementul de bază. În același timp, o parte din lichid trece în straturile inferioare ale duzelor sub formă de jeturi, picături și stropi. O parte a suprafeței duzelor, în principal în punctele în care elementele de ambalare intră în contact unul cu celălalt, este umezită cu un lichid fix (stagnant). Aceasta este principala caracteristică a fluxului de lichid în coloanele ambalate, spre deosebire de cele din peliculă, în care curgerea filmului de lichid are loc de-a lungul întregii înălțimi a aparatului.
Principalele caracteristici ale duzelor includ suprafața lor specifică (m2 / m3) și volumul liber (m3 / m3). În mod tipic, valoarea este determinată prin umplerea volumului duzei cu apă. Raportul volumului de apă cu volumul ocupat de duza oferă o valoare. O altă caracteristică a duzei este secțiunea liberă S (m2 / m2). Se presupune că secțiunea liberă a duzei S este egală cu mărimea volumului său liber, adică S =.
Regimurile hidrodinamice în amortizoare ambalate. Să luăm în considerare regimurile hidrodinamice în coloanele ambalate în contracurent, folosind dependența grafică a rezistenței hidraulice a ambalajului irigat de viteza gazului din coloană (fig.16-12).
Primul mod - modul Film - este observat la densități scăzute de irigare la viteze mici de gaze. În acest mod, nu există nici un efect al fluxului de gaz asupra ratei de scurgere pe duză
Fig. 16-12. Dependența rezistenței hidraulice a duzei la viteza gazului în coloană (L = const):
1 duza uscată; 2 - Duza irigată
Filmul lichid și, în consecință, cantitatea de lichid reținută în duza. Modul de film se termină la primul punct de tranziție A din Fig. 16-12, numit Punctul Suspendării.
Al doilea mod este modul suspendare (sau frânare). După punctul O viteză crescută a gazului duce la o creștere notabilă în forțele de frecare ale fazei lichide pe suprafața de contact și curentul de gaz fluid de frânare. Ca urmare, debitul filmului lichid scade, iar grosimea și cantitatea de lichid reținut în duza cresc. In modul de suspensie cu creșterea pauze lichid viteza gazului în timpul filmului liniștit apar duza de turbionare pulverizare mărește suprafața umectată și în mod corespunzător, intensitatea procesului de transfer de masă. Acest mod se termină la punctul B.
Al treilea mod de -mode emulsionarea - Se produce când se depășește o viteză corespunzătoare punctului B. Ca rezultat, lichidul se acumulează la volumul gol la duză până când forța de frecare între lichidul care curge și gazul în creștere în coloana echilibrează forța gravitațională a lichidului situat în duză. Când acest lucru are loc un tratament sau inversare, faza (lichid devine faza continuă și gazul dispersat). Un sistem de dispersie gaz-lichid se formează, care seamănă în strat aparență cu bule (spumă) sau emulsie gaz-lichid. Modul emulsionarea începe în secțiunea îngustă a duzei, densitatea în vrac nu este uniform pe secțiunea transversală a coloanei. Prin controlul atent alimentarea modului emulsification gaz poate fi setat peste înălțimea duzei (segment BC în Fig. 16-12).
Modul de emulsifiere corespunde eficienței maxime a coloanelor ambalate în principal datorită creșterii în faza de contact, care în acest mod este determinat corpul nu atât de suprafață ambalate ca o emulsie gaz-lichid suprafață formată care umple întregul volum liber al umpluturii. Trebuie remarcat faptul că această creștere a eficienței coloanei ambalate este însoțită de o creștere accentuată a rezistenței sale hidraulice (segment BC). În coloanele ambalate fără dispozitive speciale pentru a menține modul de emulsificare este foarte dificil, deoarece intervalul de schimbare a vitezei gazului mic, în care coloana umplută este acționat în acest mod (între
Punctele B și C). Prin urmare, a fost elaborat un design special al coloanei emulsiei (vezi figurile 16-9, I).
De obicei, modul de lucru al suspensiei și emulsionarea este adecvată numai în cazul în care creșterea rezistenței hidraulice a mașinii nu este semnificativă (de exemplu, în cazul în care absorbantul este operat la presiuni ridicate). Prin urmare, majoritatea adsorberelor ambalate funcționează în modul film (adică la viteze de gaz până la punctul A). Limita de funcționare stabilă a coloanelor ambalate este viteza gazului care corespunde punctului de inversiune (sau inundație). care este determinată de următoarea ecuație:
Unde A suprafața specifică a duzei, m2 / m3; g - accelerația gravitației, m / s2; Secțiune transversală liberă a duzei, m2 / m2; viscozitatea fluidului, cP; L 'și G "debitele de lichid și gaz, kg / s, pentru sistemele de gaz lichid A = 0,079.
Din această ecuație rezultă că, odată cu creșterea densității irigării (sau fluxului de lichid), viscozitatea fluidului și scăderea densității acestuia, rata de inundare scade; pentru o duză mare având o secțiune liberă mai mare, cu aceleași debite de lichid și gaz. de mai sus.
Modul al patrulea (din punctul C din figurile 16-12 și mai sus) este modul de antrenare sau mișcarea inversă a lichidului transportat din aparat prin gaz. Acest mod nu este utilizat în inginerie.
Distribuția gazelor. Uniformitatea distribuirii gazului de-a lungul secțiunii transversale a absorbanților depinde de metoda introducerii în aparat (vezi Capitolul 5). La intrarea pe axa aparatului, gazul se deplasează în principal în partea sa centrală, umplând treptat întreaga secțiune a aparatului (vezi figurile 5-1, 1).
La orificiul de admisie lateral, fluxul de gaze de intrare se deplasează spre peretele opus și, lovind-o, apoi se rotește în sus (vezi Figurile 5-1, d). Schimbarea designului orificiilor de admisie și evacuare nu are un efect semnificativ asupra distribuției jetului. Prezența grătarului de susținere-distribuție mărește considerabil uniformitatea mișcării gazului în volumul principal al aparatului, iar acest fenomen este observat în cazul în care coeficientul de rezistență a zăcământului este mai mare decât o anumită valoare, determinată din directoare.
Cazul analizat se referă la distribuția gazului într-o coloană goală. Pentru a crea o mișcare mai uniformă a fluxului de gaz de-a lungul secțiunii coloanei goale, dispozitivele suplimentare de îndreptare 2 servesc (vezi figurile 5-1, c, e). În coloana ambalată, rolul dispozitivului de rectificare este în primul rând realizat de straturile inferioare ale duzelor. Cu toate acestea, pentru coloanele ambalate este foarte important ca orificiul de intrare a gazului să fie uniform pe secțiunea transversală a coloanei sub grila de susținere și pentru a evita ocolirea gazului în duza de-a lungul înălțimii sale. În acest scop, distanța dintre fundul absorbantului și duza este suficient de mare. De obicei, această distanță este estimată la 1.0-1.5D.
Un inele Raschig duză 1 individuale inel, în vrac 2-inel, duza 3 regulate, duza de forma literei b, Pall 1 inel, în formă de 2-șa-cap, cu 3 inele cu partiții transversale blocuri 4-ceramice 5 - ștuț de duze de sârmă, 6 inele cu spirale interne, duza cu 7 elice
Selectați duza. După cum s-a menționat deja, în coloanele ambalate, suprafața de contact a fazelor este suprafața umedă a duzelor. Prin urmare, duza trebuie să aibă o suprafață cât mai mare posibil într-un volum unitar. Cu toate acestea, pentru ca lucrarea duzei în mod eficient, acesta trebuie să îndeplinească următoarele Thr-mentelor: 1) lichid reflux umezește bine, de exemplu, materiale de ambalare în raport cu lichidul de spălare trebuie să fie liofilizați; .. 2) pentru a furniza un curent de gaz redus hidraulic Conductor Resistance-set, și anume, au cea mai mare valoare posibilă a volumului său liber, sau secțiunea duzei ..; 3) pentru a crea posibilitatea încărcărilor mari ale aparatului pentru lichid și gaz; Pentru aceasta, duza trebuie să aibă, de asemenea, valori mari de e sau SCB; 4) au o densitate scăzută; 5) distribuie uniform lichidul de irigare; 6) să fie rezistent la medii agresive; 7) au rezistență mecanică ridicată; 8) au un cost redus.
Evident, duzele care satisfac pe deplin toate cerințele nu există, deoarece se potrivesc una nevoilor oferă consistență cu altele (de exemplu, suprafața specifică Uwe-lichenie A Duze atrage după sine o creștere a rezistenței hidraulice și maximă redusă admite-inversabile viteza gazului și așa mai departe).
Prin urmare, în industrie, se utilizează un număr mare de duze diferite, realizate din diverse materiale (metal, ceramică, materiale plastice etc.) care îndeplinesc cerințele de bază pentru realizarea unui proces de absorbție.
Inelele Rashig cu pereți subțiri (Figurile 16-13, I), având o înălțime egală cu diametrul, care variază în intervalul de 15-150 mm, sunt cele mai utilizate pe scară largă ca duză. Inele de dimensiuni mici sunt acoperite într-o coloană în vrac. Inelele mari (de la 50 x 50 mm și mai sus) sunt stivuite în rândurile drepte, deplasate unul față de celălalt. Acest mod de umplere a aparatului cu o duză se numește încărcare în ambalaj, iar duza încărcată cu această duză este regulată. Duzelile regulate au un număr de avantaje față de cele neobișnuite, ambalate într-o coloană în vrac: au o rezistență hidraulică mai mică i permită viteze mai mari ale gazului. Cu toate acestea, o duză obișnuită necesită dispozitive de irigare mai complicate decât o duză umplută cu vrac.
Duzelul de chordal (vezi figurile 16-13,6) este utilizat de obicei în jgheaburi de absorbție cu diametru mare. În ciuda simplității fabricării sale, duza nordică, datorită suprafeței sale mici și suprafeței libere specifice, este înlocuită de tipuri mai complexe și mai scumpe de duze formate, dintre care unele sunt prezentate în fig. 16-13,6. În tabel. 16.1 prezintă principalele caracteristici ale nas-k> pentru anumite tipuri.
Atunci când se alege dimensiunea duzei, este necesar să se ia în considerare faptul că, pe măsură ce mărimea elementelor sale crește, viteza admisibilă a gazului crește, iar rezistența hidraulică a absorbantului ambalat
Coardă din lemn (etichetă în lumină 10 x 100 mm) Inele ceramice Raschig
Inele ceramice Raschig
Oțel inele Raschig Inele ceramice
Palla Inele de oțel
Șele ceramice PALLA
Scăderi. Costul total al unei coloane cu o duză mare va fi mai scăzut prin reducerea diametrului absorberului, chiar dacă înălțimea duzei va crește ușor în comparație cu cea din absorberul umplut cu o duză mai mică. Acest lucru se aplică în mod deosebit la absorbția gazelor foarte solubile. Când se absoarbe gaze slab solubile, o duză relativ mică poate fi, de asemenea, mai potrivită.
Dacă este necesar să se efectueze o separare profundă a amestecului de gaze, care necesită un număr mare de unități de transport, atunci în acest caz este mai rațional să se utilizeze o mică duză. O duză fină este mai preferabilă pentru realizarea absorbției sub presiune crescută, deoarece în acest caz pierderea de presiune în absorbant va constitui o mică fracțiune din presiunea totală a amestecului de gaze.
Atunci când alegeți mărimea duzei, este necesar să se respecte condiția ca raportul diametrului D al coloanei la diametrul echivalent al duzelor D / d,> 10 [ ecuația (6.62)].
În cazul mediilor contaminate, este recomandabil să se utilizeze duze regulate, inclusiv atunci când se lucrează la presiuni ridicate. De asemenea, pentru aceste medii se poate folosi ca accorber cu duza plutitoare. Ca o duză în astfel de absorbanți, se folosesc de obicei sfere ușoare din plastic, care, la viteze suficient de mari ale gazului, se suspendă.
Ca urmare a interacțiunii lor intense, o astfel de duză nu este practic contaminată.
În absorbanții cu duza plutitoare, este posibil să se creeze viteze mai mari decât în coloanele cu o duză staționară. În acest caz, o creștere a vitezei de gaz conduce la o extindere a stratului de bile, care ajută la reducerea vitezei de gaz în stratul de duze. Prin urmare, o creștere semnificativă a debitului de gaz în astfel de dispozitive (până la 3-5 m / s) nu duce la o creștere semnificativă a rezistenței lor hidraulice.
Schemele de instalații industriale de absorbție pot fi împărțite în două grupe principale: 1) cu o singură utilizare a absorbantului (adică fără desorbție a componentelor absorbite); 2) cu utilizarea repetată a absorbantului (adică ...
Această metodă de desorbție este cea mai obișnuită tehnologie datorită simplității sale. În acest caz, temperatura de desorbție este mai mare decât atunci când este absorbit și, prin urmare, liniile de echilibru nu coincid cu absorbția și desorbția. ...
Pentru a efectua desorbția utilizând această metodă, aerul este în general utilizat ca gaz inert. Dacă temperaturile aerului și absorbantul de desorbție sunt practic egale, atunci căldura de separare a componentei de soluție poate fi ...
Trimiteți-le prietenilor: