Рис. 3. Двухступенчатая абсорбционная установка с рециркуляцией абсорбента (в) и изображение процесса в координатах у—х (б)

В барботажных абсорберах контакт фаз осуществляется в результате диспергирования газа на струйки и пузырьки, барботирующие, пробулькивающие через слой жидкости.

Наиболее распространенные барботажные абсорберы — тарельчатые вертикальные колонны, внутри которых на определенном расстоянии друг от друга по высоте колонны располагаются горизонтальные тарелки, служащие для развития поверхности контакта фаз. В тарельчатых колоннах процесс массопередачи осуществляется в газожидкостных системах, образуемых на тарелках.

Колпачковые, ситчатые, клапанные тарелки снабжены специальными устройствами для перетока жидкости с одной тарелки на другую — сливными трубками, карманами и другими приспособлениями. Нижние концы сливных устройств погружены в жидкость на нижерасположенных тарелках для создания гидрозатвора, предотвращающего прохождение газа через сливное устройство (рис. 6). В тарельчатых абсорберах жидкость подается на верхнюю тарелку, движется вдоль тарелки от одного сливного устройства к другому, перетекает с тарелки на тарелку и удаляется из нижней части абсорбера. Переливные устройства на тарелках располагают таким образом, чтобы жидкость на соседних по высоте аппарата тарелках протекала во взаимно противоположных направлениях. Газ поступает в нижнюю часть абсорбера, проходит через прорези колпачков (отверстия, щели) и затем попадает в слой жидкости на тарелке, высоту которого регулируют размером сливного порога. При этом газ в жидкости распределяется в виде пузырьков и струй, образуя в ней слой пены, в которой собственно и происходит процесс массопереноса.

Рис. 4. Устройство колонны и колпачковых тарелок с капсульными колпачками:

а - колонна с тарелками; б — две соседние тарелки; в — капсульный колпачок; г — формы капсульных колпачков;

1- тарелки; 2 — газовые (паровые) патрубки; 3 — круглые колпачки; 4 — переливные перегородки (или трубы); 5 — гидравлические затворы; 6 — корпус колонны

На рис. 6, б показана регулировка высоты слоя жидкости переливными трубами или перегородками. Иногда переливные трубы устанавливают снаружи колонны. Размеры переливных стоков рассчитывают в зависимости от скорости движения в них жидкости. Для обеспечения стока поверхностного слоя пены эту скорость принимают в пределах 0,15...0,20м/с. Во избежание накапливания слоя пены на тарелке периметр перелива верхнего края стока должен быть максимальным.

Образовавшаяся пена нестабильна и при подходе ее к сливному устройству разрушается, а жидкость осветляется. Пройдя через все тарелки, газ уходит из верхней части аппарата. Колонны обычно представляют цельносварной кожух или набор царг, соединенных на фланцах. Высота колонны складывается из количества тарелок и расстояния между ними. Диаметр колонны определяется производительностью по газу. Колонны диаметром от 0,4 до 3,0 м нормализованы. Конструкции и устройства тарелок абсорбционных аппаратов, а также способы организации барботажа разнообразны.

В колпачковых тарелках барботаж осуществляется круглыми (капсюльными) колпачками. (рис. 5).

Рис. 5. Схема расположения круглых колпачков на тарелке:

1 — колпачок, 2 — патрубок, 3 — переливная труба

Колпачки погружены своими нижними обрезами в жидкость и располагаются над патрубками, через которые проходит газ, барботирующий сквозь слой жидкости. Они расположены равномерно по рабочему сечению тарелки в шахматном порядке. Диаметр капсюльных колпачков невелик (80...150мм), а количество их на тарелке — максимально, что увеличивает периметр барботажа. Поверхностью массоотдачи служит суммарная поверхность раздела фаз. С целью интенсификации процесса следует стремиться к равномерному распределению газа при выходе его из патрубков.

На тарелках из штампованных элементов (рис. 6) направленное движение жидкости достигается вследствие направленного выхода газа из-под колпачков.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Рис. 3. Двухступенчатая абсорбци­онная установка с рециркуляцией аб­сорбента (в) и изображение процесса в координатах у—х (б)

Рис. 3. Двухступенчатая абсорбционная установка с рециркуляцией абсорбента (в) и изображение процесса в координатах у—х (б)