Конструирование и расчет элементов колонных аппаратов. Виноградов О.С - 16 стр.

UptoLike

16
Если требуется иметь небольшое гидравлическое сопротивление,
целесообразно применять невысокие скорости газа (20 — 30 м/с), устанавливая
в случае необходимости лишнюю ступень. Наименьшим сопротивлением
обладают форсуночные аппараты Вентури. Сопротивление бесфорсуночных
аппаратов и аппаратов APT выше. В то же время бесфорсуночный аппарат
Вентури может работать без циркуляции жидкости посредством насоса, что
обычно требуется в форсуночных аппаратах Вентури и APT; поэтому общий
расход энергии для бесфорсуночного аппарата в ряде случаев меньше.
3.3 КОНСТРУКЦИИ НАСАДОЧНЫХ КОЛОНН
Конструкции насадочных колонн описаны многими авторами
[1,4,15,20,24,31]. Такие аппараты представляют собой колонны, загруженные
насадкой из тел различной формы (кольца, кусковой материал, деревянные
решетки и т.д.) [24]. Соприкосновение газа с жидкостью происходит в основном
на смоченной поверхности насадки, по которой стекает орошающая жидкость.
Поверхность насадки в единице объема аппарата может быть довольно
большой и поэтому в сравнительно небольших объемах можно создать
значительные поверхности массопередачи. Однако в ряде случаев активная
поверхность контакта меньше геометрической поверхности.
Насадочные колонны применяются главным образом при перегонке
высокоагрессивных или вязких продуктов, при необходимости иметь небольшой
перепад давления или малый запас жидкости в колонне. Новые типы
высокоэффективной насадки применяются также для разделения компонентов,
имеющих близкие температуры кипения.
Применение насадочных колонн в настоящее время ограничено
сравнительно небольшими их диаметрами (порядка 0,8—1,0 м). Подобное
положение в основном объясняется тем, что в колоннах большого диаметра
жидкость и газ могут двигаться через различные сечения колонны, не
взаимодействуя друг с другом, и эффективность разделения при этом будет
резко падать.
Насадочные колонны с высокоэффективной и сравнительно недорогой
насадкой при правильной организации в них гидродинамического режима во
многих случаях могут оказаться даже значительно более экономичными
аппаратами, чем тарельчатые колонны [1].
Течение жидкости по насадке носит в основном пленочный характер,
вследствие чего насадочные аппараты можно рассматривать как
разновидность пленочных. В то же время между насадочными и пленочными
аппаратами, в том числе аппаратами с листовой насадкой, имеются различия.
В пленочных аппаратах пленочное течение жидкости происходит по всей
высоте аппарата, тогда как в насадочномлишь по высоте элемента насадки.
При перетекании жидкости с одного элемента насадки на другой пленка
жидкости разрушается и на нижележащем элементе образуется новая
пленка. Некоторая часть жидкости при этом проваливается в виде капель
через расположенные ниже слои насадки.
      Если требуется иметь небольшое гидравлическое сопротивление,
целесообразно применять невысокие скорости газа (20 — 30 м/с), устанавливая
в случае необходимости лишнюю ступень. Наименьшим сопротивлением
обладают форсуночные аппараты Вентури. Сопротивление бесфорсуночных
аппаратов и аппаратов APT выше. В то же время бесфорсуночный аппарат
Вентури может работать без циркуляции жидкости посредством насоса, что
обычно требуется в форсуночных аппаратах Вентури и APT; поэтому общий
расход энергии для бесфорсуночного аппарата в ряде случаев меньше.


       3.3 КОНСТРУКЦИИ НАСАДОЧНЫХ КОЛОНН
       Конструкции     насадочных   колонн    описаны    многими    авторами
[1,4,15,20,24,31]. Такие аппараты представляют собой колонны, загруженные
насадкой из тел различной формы (кольца, кусковой материал, деревянные
решетки и т.д.) [24]. Соприкосновение газа с жидкостью происходит в основном
на смоченной поверхности насадки, по которой стекает орошающая жидкость.
Поверхность насадки в единице объема аппарата может быть довольно
большой и поэтому в сравнительно небольших объемах можно создать
значительные поверхности массопередачи. Однако в ряде случаев активная
поверхность контакта меньше геометрической поверхности.
       Насадочные колонны применяются главным образом при перегонке
высокоагрессивных или вязких продуктов, при необходимости иметь небольшой
перепад давления или малый запас жидкости в колонне. Новые типы
высокоэффективной насадки применяются также для разделения компонентов,
имеющих близкие температуры кипения.
       Применение насадочных колонн в настоящее время ограничено
сравнительно небольшими их диаметрами (порядка 0,8—1,0 м). Подобное
положение в основном объясняется тем, что в колоннах большого диаметра
жидкость и газ могут двигаться через различные сечения колонны, не
взаимодействуя друг с другом, и эффективность разделения при этом будет
резко падать.
       Насадочные колонны с высокоэффективной и сравнительно недорогой
насадкой при правильной организации в них гидродинамического режима во
многих случаях могут оказаться даже значительно более экономичными
аппаратами, чем тарельчатые колонны [1].
       Течение жидкости по насадке носит в основном пленочный характер,
вследствие чего насадочные аппараты можно рассматривать как
разновидность пленочных. В то же время между насадочными и пленочными
аппаратами, в том числе аппаратами с листовой насадкой, имеются различия.
В пленочных       аппаратах пленочное течение жидкости происходит по всей
высоте аппарата, тогда как в насадочном — лишь по высоте элемента насадки.
При перетекании жидкости с одного элемента насадки на другой пленка
жидкости разрушается и на нижележащем элементе образуется новая
пленка. Некоторая часть жидкости при этом проваливается в виде капель
через расположенные ниже слои насадки.




                                     16