Плівкові
абсорбери
У плівкових
абсорбера газ і рідина стикаються на поверхні поточної рідкої плівки.
Перебіг плівки відбувається по вертикальних поверхнях, що представляє собою
труби або пластини. Відомі три типи плівкових абсорберів:
трубчасті
абсорбери, у яких плівка стікає по внутрішній поверхні вертикальних
труб;
абсорбери з
листовий (плоско-паралельної) насадкою, в яких плівка стікає по обох
вертикальних поверхнях пластин;
абсорбери з
висхідним (зверненим) рухом плівки.
Апарати першим
двох типів працюють при протитоку газу і рідини (газ рухається знизу вгору
назустріч що стікає по поверхні плівці), вони можуть працювати при низхідному
прямоток (газ і рідина рухаються зверху вниз). Абсорбери третього типу
працюють при висхідному прямоток (газ і рідина рухаються знизу вгору).
Рис. 1
Зрошувальний поверхневий абсорбер з водяним охолодженням
Рис. 2
Поверхневий абсорбер із графіту (пластинчастий) водяним охолодженням
Трубчасті
абсорбери, а також абсорбери з висхідним рухом плівки можуть застосовуватися
при одночасному відвід тепла в процесі абсорбції; за що розвивається в одиниці
обсягу поверхні дотику фаз і за інтенсивністю массопередачі ці
абсорбери значно перевершують поверхневі.
Гідравлічне
опір трубчастих абсорберів і абсорберів з листової насадкою навіть при
порівняно великих швидкостях газу (4-5 м/с) невеликий. Абсорбери з висхідним
рухом плівки, що працюють при високих швидкостях газу (понад 15-20 м/с),
-Високоінтенсивні апарати, але в той же час володіють значним
гідравлічним опором.
В даний
час плівкові абсорбери застосовуються порівняно рідко, з них найбільш
поширені трубчасті абсорбери, що використовуються для поглинання добре
розчинних газів (NCl, NH3) з концентрованих газових сумішей при
одночасному відвід тепла. Перспективним слід вважати абсорбери з листової
насадкою, а також абсорбери з тих, що сходять і висхідним прямоток, що працюють
при високих швидкостях газу.
Рис. 3.
Плівкові абсорбери перших двох типів:
а) трубчастий;
б) з листової насадкою;
1-труби;
2-трубні решітки; 3-пластини; 4-розподільчий пристрій.
Трубчасті
плівкові абсорбери (рис. 3, а). Такі абсорбери виконують у вигляді кожухотрубні
(вертикально-зрошувальних) теплообмінників, які складаються з вертикального
пучка труб 1, закріплених у трубчастих гратах 2. Для подачі зрошує
рідини до стінок труб служать спеціальні пристрої. У міжтрубному
просторі абсорбера рухається охолоджуюча рідина (зазвичай вода) для відводу
що виділяється при абсорбції тепла.
абсорбери з
листовий насадкою (рис. 3, б). Ці абсорбери представляють собою колони з
насадкою у вигляді вертикальних пластин 3 (плоско-паралельна насадка) з того
або іншого твердого матеріалу (метал, дерево, пластичні маси) або туго
натягнутих полотнищ з тканини (1-4). У верхній частині апарату знаходиться рідина
пристрою 4, рівномірно зрошують кожну пластину з обох сторін.
Застосовують також
пакетні насадки, що складаються по висоті з окремих пакетів; ці пакети в свою
чергу складені їх паралельних пластин. У літературі (2) описаний апарат, у
якому розміщена насадка у вигляді покладених навхрест пакетів висотою 1000 і
80 мм. Високі і низькі пакети чергуються по висоті апарата. Для кращого
розподілу рідини по насадці пластини низьких пакетів обтягнуті
металевою сіткою. За характером пакетна насадка близька до хордових.
Установка
зловив нормальної роботи абсорберів з листової насадкою є суворо
вертикальна пластин і рівномірний розподіл зрошує рідини.
абсорбери з
висхідним рухом плівки, були запропоновані Семеновим. Принцип дії
апаратів цього типу заснований на тому, що при досить високих швидкостях
(більше 10 м/с) рухається знизу вгору газ захоплює рідку плівку в напрямку
свого руху, здійснюючи таким чином висхідний прямоток. Абсорбцію в
цих апаратах ведуть при великих швидкостях газу (до 40 м/с), чим досягається
високі коефіцієнти массопередачі.
Схема абсорбера
з висхідним рухом плівки показана на (рис. 4, а). Абсорбенти складається з пучка
труб 1, закріплених в трубних гратах 2. Газ підводиться з камери 3 через
патрубки 4, розташовані співісний з трубами 1. Між верхніми обрізами патрубків
з нижніми обрізами труб залишені щілини 5, через які рідина надходить у
труби 1. Захоплюється рухаються газом рідина тече у вигляді плівки по внутрішній
поверхні цих труб знизу вгору. Після виходу з труб 1 рідина зливається на
верхню трубну грати і виводиться з апарату. У разі необхідності відведення
що виділяється при абсорбції тепла по міжтрубному просторі пропускають
охолоджуючу рідину, як показано на рис. 4, а.
В описаному
абсорбера не можна здійснити протівоточний процес. Однак у цьому випадку може
бути застосований абсорбер, що включає кілька з'єднаних протитечією ступенів,
кожна з яких працює за принципом прямоток. Схема такого апарата з двома
ступенями зображена на рис. 4, б.
Рис.4. Абсорбенти
з висхідним рухом плівки:
а)
одноступінчатий; б) двоступінчастий; 1-труби; 2-трубні решітки; 3-камера;
4-патрубки; 5-щілини.
До
групі плівкових апаратів можна віднести випробувані в ряді робіт абсорбери з
висхідним закрученим потоком (6,7), в яких надходить знизу газ проходить
через гвинтовий завіхрітель і захоплює вгору рідина, яка в межлопаточном
просторі завіхрітеля дробиться на краплі, а потім відкидається під дією
відцентрової сили на стінку труби, утворюючи на ній гвинтоподібну рухому
плівку. Випробувані також абсорбери з тих, що сходять закрученим потоком (8). За
даними зазначених робіт "закрутка" потоку веде до інтенсифікації масообміну.
Список
літератури
Для підготовки
даної роботи були використані матеріали з сайту http://62.76.177.129/win-1251/lab/ochist/index.html
