Характеристика насадкових абсорберів та особливості їх роботи

Вибір абсорбера повинен бути обґрунтованим. Якщо тип абсорбера обумовлено завданням, то необхідно його детально охарактеризувати.

В даному проекті необхідно виконати розрахунок насадкового абсорбера.

Насадкові абсорбери найбільш поширені. Їх перевагою є простота будови, що важливо при роботі з агресивними середовищами. В цьому випадку зменшується кількість металевих деталей, які необхідно захищати від корозії. Крім того гідравлічний опір насадкових абсорберів набагато нижчий ніж барботажних. Схема будови насадкового абсорбера наведена на рис. 1.1.

Абсорбер являє собою колону, в якій на опорних решітках розміщуються шари насадки. Рідина подається на насадку за допомогою розподільного пристрою. Між шарами розміщують пристрої для перерозподілу рідини. Рух рідини і газу здійснюють за принципом протитечії.

Недоліком насадкових абсорберів   являється складність відводу теплоти в процесі абсорбції. Застосовують циркуляційний відвід теплоти з використанням виносних холодильників.

Взаємодія газу і рідини проходить на змоченій поверхні насадки. При виборі насадки часто орієнтуються на її найбільшу питому поверхню і вибирають дрібні насадки. Це не завжди виявляється вірним.

Так при завантаженні насадки в навал активна поверхня мало залежить від розмірів насадки. При більш крупній насадці є можливість застосування великих швидкостей газу і насадка виявляється ефективнішою. Це особливо стосується абсорбції добре розчинних газів.

При абсорбції погано розчинних газів доцільно застосовувати дрібну насадку.

При цьому слід враховувати допустиму втрату тиску в насадці. При роботі під тиском близьким до атмосферного слід віддавати перевагу регулярним насадкам. У випадку підвищеного тиску можна застосовувати насадки завантажені в навал. У випадку забруднених середовищ необхідно застосовувати регулярні насадки при будь-якому тиску.

Насадкові абсорбери можуть функціонувати в трьох гідравлічних режимах: плівковому, підвисання та емульгування.

Якщо опір масопереносу в газовій фазі досить великий, то з підвищенням швидкості газу зростає коефіцієнт масопередачі і зменшується необхідний об’єм насадки. В цьому випадку доцільно застосовувати високі швидкості газу.

Підвищення швидкості газу обмежується зростанням гідравлічного опору. Якщо абсорбцію проводять при тиску близькому до атмосферного, для роботи з високими швидкостями газу доцільно застосовувати регулярні насадки.

При підвищеному тиску гідравлічний опір насадки не відіграє значної ролі і в даному випадку слід використовувати високі швидкості газу. При цьому зменшується діаметр колони та одночасно необхідна товщина стінки, так як вона пропорціональна діаметру апарата.

При застосуванні підвищеного тиску рекомендують працювати поблизу точки підвисання, тобто прийняти швидкість газу рівною 0,70 ÷ 0,90 від швидкості при захлинанні. При тиску близькому до атмосферного визначають швидкість газу, при якій сумарні капітальні та експлуатаційні витрати будуть мінімальні.

На ефективність роботи насадкового абсорбера впливає густина  і спосіб подачі зрошення U. Практично для регулярних насадок недоцільне застосування густини зрошення нижче 0,0017 ÷ 0,002 м/с. Рекомендується оптимальна густина зрошення в межах 0,0028-0,0032 м/с. Для насадок у навал необхідно застосувати більш високу густину зрошення. Збільшення густини зрошення при абсорбції добре розчинних газів мало впливає на ефективність процесу, але призводить до зростання витрат на перекачку рідини. У випадку погано розчинних газів збільшення густини зрошення суттєво впливає на зростання коефіцієнта масопередачі і тому слід застосовувати більш високі значення густини зрошення. Для попередження захлинання насадкових абсорберів необхідно, щоб у підтримуючих решітках вільний переріз складав не менше 75% від вільного об’єму насадки. Кращим типом підтримуючих пристроїв є колосникова решітка, яка виготовляється із металевих смуг, які  поставлені на ребро.

При роботі абсорбера з великими навантаженнями по газу, зрошуючі пристрої також повинні мати великий вільний переріз.

В ряді випадків насадку розміщують окремими шарами з установкою між ними збірників рідини та пристроїв для її виводу в проміжні холодильники для охолодження та перерозподільників рідини, яка повертається знову в колону.

Перерозподільники слід встановлювати не рідше ніж через 6 м. Відношення висоти шару до діаметра колони не повинно перевищувати 2,5 ÷3 для кілець Рашига; 5 ÷ 8 для сідел, 5 ÷ 10 для кілець Паля. У випадку абсорбції аміаку водою висота шарів насадки визначається необхідністю своєчасного відводу рідини на охолодження.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: