Тарілчасті колонні апарати: основні конструкції тарілок та гідродинамічні режими їх роботи. Проектування барботажних абсорберів.

До тарілчастих колонних апаратів відносяться такі, в яких рідина є суцільним середовищем, а газ - дисперсійним.

Основною відмітною особливістю колонних апаратів даного класу є розділення їх на секції горизонтальними розподільними пристроями. В основі кожної секції є розподільний пристрій, призначений для створення тісного контакту взаємодіючих потоків, тобто максимально можливої міжфазової поверхні. Ці розподільні пристрої звичайно називають тарілками, а колонні апарати - тарілчастими.

Існує три основні види тарілок:

• тарілки провального (безпереливного) типу, в яких переливні пристрої відсутні; вказані тарілки працюють за принципом протитечії; на цих тарілках контакт газу і рідини здійснюється по схемі повного перемішування рідини;
• тарілки перехресного типу, в яких рух газу і рідини здійснюється перехресним струмом. Ці тарілки мають спеціальні переливні пристрої для перетікання рідини з однієї тарілки на іншу, причому газ по переливних пристроях не проходить;

- тарілки з односпрямованим рухом газу і рідини (прямотечійні). В цих тарілках газ виходить з отворів у напрямі руху рідини по тарілці; це викликає зниження подовжнього перемішування і сприяє руху рідини в сторону переливу, що приводить до зменшення гідравлічного градієнта. Звичайно ці тарілки також мають перелив.

Масообмін відбувається на поверхні розділу між газом і рідиною. Тому, чим більше поверхня контакту газу і рідини, тим швидше протікає процес масообміну, і тим ефективніший масообмінний апарат.

На тарілках суцільною фазою є рідина. Тому задачею тарілок є дроблення газового потоку на як можна більшу кількість струменів, які, проходячи крізь шар рідини, спінюють її, створюючи тим самим розвинену поверхню контакту фаз.

За допомогою тарілок здійснюється спрямований рух фаз і багатократна взаємодія рідини і газу.

Іноді тарілки називають контактними пристроями, тому, що з їх допомогою створюється умови для ефективного контакту фаз, тобто контакту між газом (порою) і рідиною.

Взаємодіючі фази після контакту на тарілці змішуються в міжтарілчастому об'ємі, знов контактують на розподільному пристрої наступної секції, і процес повторюється. У ряді випадків секції утворюються диспергуючими і сепаруючими пристроями. Секції (тарілки) в таких колонах розташовуються на опорно-розподільних пристроях.

Міжтарілчастий об'єм виконує також роль простору сепарації.

У секціонованих колонних апаратах взаємодіючі потоки контактують переважно шляхом барботажу диспергованої газової (парової) фази через шар рідини.

Тобто всі тарілки виконують основну задачу: забезпечення ефективної взаємодії рідини і пари - для процесів ректифікації, і рідини і газу - для процесів абсорбції.

Дата добавления: 2015-08-18