Швидкісні прямотечійні розпилюючі абсорбери.

У порожнистих розпилюючих абсорберах швидкість газу не можна значно підвищити, оскільки це викликає винесення більшої частини розпиленої рідини. Цей, здавалося б "недолік", використаний при створенні прямотечійних розпилюючих абсорберів. У разі прямотечії газу і рідини процес проводять при великих швидкостях газу (20-30 м/с), причому уся рідина виноситься з газом і відділяється від нього в спеціальному сепараційному пристрої.

Такі апарати можна умовно розбити на три групи.

1. До першої групи відносяться апарати, в яких рідина розпилюється при струминній або плівковій її течії. Робочий об'єм абсорберів цієї групи зазвичай має вигляд витратомірної труби Вентурі, тому такі абсорбери часто називають абсорберами Вентурі.

Труба Вентурі складається (рис. 7) з конфузору (частини що звужується), вузької частини (горловини) і дифузору - частини що розширюється. Рідину подають в горловину або в конфузор. Пройшовши з великою швидкістю через горловину, газ потрапляє у дифузор. В ньому швидкість газу поступово знижується, після чого він потрапляє у сепараційний пристрій. У дифузорі кінетична енергія газу переходить в енергію тиску з мінімальними втратами.

На рис. 7 показано два типи абсорберів Вентурі.

Рис. 7 – Форсункові абсорбери Вентурі

а – з периферійним введенням рідини; б – з центральним введенням рідини

1 – горловина з отворами; 2 – циклон; 3 – сопло; 4 - бак

У абсорбері, зображеному на (рис. 7, а), рідина подається в горловину 1 через розташовані по її периферії отвори і відділяється від газу в циклоні 2. Труба Вентурі може бути як прямокутного перерізу, так і кругла.

У абсорбері, зображеному на рис.7,б, здійснюється центральне введення рідини через сопло 3. Пристроєм сепарації є бак 4, на кришці якого і встановлена труба Вентурі.

Абсорбери Вентурі, показані на рис.7, називають форсунковими, оскільки рідину в них вводять через форсунки (сопла). Такі абсорбери можуть мати як вертикально, так і горизонтально розташовані труби Вентурі, оскільки тиск газу в них набагато перевищує силу тяжіння рідини.

Якщо рідину подати під великим тиском (600-1000 кПа), то витікаючий з форсунки струмінь сам ежектуватиме газ. Завдяки цьому опір абсорбера невеликий і може бути знижений до негативних значень, тобто апарат працюватиме як пристрій для переміщення газу. Такі абсорбери дістали назву струминного абсорбера Вентурі.

На рис. 8 показаний абсорбер Вентурі з плівковим зрошуванням. У цьому абсорбері рідина поступає в конфузор і переливається через його верхній обріз. Далі рідина стікає по конфузору у вигляді плівки і розпилюється газом при проходженні через горловину.

Рис. 8 – Абсорбер Вентурі з плівковим зрошенням

Різновидом абсорбера з плівковим зрошуванням, що відрізняється від нього відсутністю дифузора, є абсорбер розпилюючого типу (АРТ) (рис. 9,а). При великих продуктивностях у верхній плиті можуть бути встановлені декілька конусів (конфузорів), як показано на рис. 9,б. В апаратах АРТ можна здійснювати декілька ступенів розпилювання, встановлюючи послідовно два або більше конусів (рис. 9,в). Через відсутність дифузора, абсорбер АРТ має вищий гідравлічний опір, ніж абсорбери з трубами Вентурі.

Рис. 9 – Абсорбер розпилюю чого типу (АРТ)

а – з одним центральним конусом; б – з декількома конусами;

в – з двома ступенями розпилювання

2. До другої групи відносяться апарати, в яких здійснюється висхідна прямотечія. Характерним представником цієї групи є бесфорсунковий абсорбер Вентурі (рис. 10,а). У цьому абсорбері рідина ежектується в конфузор газом, що поступає в нього. Рідина подається в бак 1, в якому встановлюється певний рівень, який обумовлюється витратою рідини і збільшується з підвищенням останнього. В результаті тертя газу об поверхню рідини, в ній утворюється "пагорб", з поверхні якого і розпилюється рідина. Відділення рідини від газу відбувається у сепараторі 2. Можлива установка поруч декількох таких труб як прямокутного, так і круглого перерізу (рис. 10,б).

Рис. 10 – Безфорсунковий абсорбер Вентурі

а – з однієб трубою; б – з декількома трубами; в – «Аеромікс»

1 – бак; 2 – сепаратор; 3 – сопла

Різновидом описаного апарату є абсорбер "Аеромікс", розроблений французькою фірмою (рис. 10,в). У цьому абсорбері рідина подається в нижню частину труби через тангенціально розташовані сопла 3, і розпилюється газом, що піднімається.

У апаратах другої групи може бути здійснена рециркуляція рідини без застосування насосів за схемою, показаною на (рис. 10,в). Цей принцип застосовується у випадках, коли необхідно проводити процесс очищення великих об’ємів газу, що містить невелику кількість речовини, від якой газ необхідно очистити.

3. До третьої групи віднесені апарати, в яких розпилювання відбувається при ударі газу, який рухається з великою швидкістю, об поверхню рідини. На рис. 11 показаний скрубер Дойля. Газ поступає через труби 1, обладнані для збільшення швидкості газу наконечниками 2. Швидкість газу при виході через наконечники складає 15-20 м/с. Перегородки 3 і 4 служать для відділення крапель рідини від газу. Рівень рідини в апараті підтримують на 10-20 мм нижче за кромку наконечника. Гідравлічний опір апарату складає 1500 Па.

Рис. 11 – Скрубер Дойля

1 – труби; 2 – наконечники; 3, 4 – перегородки

На рис. 12 зображений інший тип апарату - ротоклон. В апараті встановлено один або декілька зігнутих щілинних каналів, нижня частина яких затоплена рідиною. При ударі об поверхню рідини газ захоплює частину рідини і змушує її рухатися уздовж нижньої направляючої каналу, після чого вона відкидається до верхньої направляючої, і при виході із щілини падає у вигляді завіси з крапель.

Рис. 12 – Ротоклон

1 – патрубок для введення газу; 2 – направляючі лопатки; 3 - краплевідбійник

У ротоклонах застосовують навантаження по газу від 3 до 6 тис. м³/г на 1 м довжини щілинного каналу при швидкості газу в цьому каналі до 15 м/с. Гідравлічний опір апарату складає 1000-1500 Па.

По своєму устрою до ротоклону близький ударно-розпилюючий абсорбер (рис. 13). Він виконується у вигляді колонного апарату з багатоступінчастим контактом. При цьому в кожному ступені здійснюється прямоток, а в апараті в цілому - протитечія.

Рис. 13 – Ударно-розпилюючий абсорбер

1 – перегородка; 2 – гідравлічний затвор; 3 – переливний поріг

Дата добавления: 2015-08-18