Процессы и аппараты упаковочного производства
Распыливающие абсорберы
В распыливающих абсорберах контакт между фазами достигается распыливанием или разбрызгиванием жидкости в газовом потоке. Эти абсорберы подразделяют на следующие группы: 1) полые (форсуночные) распыливающие абсорберы, в которых жидкость распыляется на капли форсунками; 2) скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыление жидкости осу-.ществляется за счет кинетической энергии газового потока; ) механические распыливающие абсорберы, в которых жидкость распыляется вращающимися деталями.
Полые распыливающие абсорберы (рис. 16-28) представляют собой полые колонны. В этих Абсорберах газ Движется снизу вверх а жидкость подается через расположенные в верхнсй части колонны 1 Форсунки 2 с Направлением факела распыла обычно сверху Вниз. Эффективность таких абсорберов невысока Что обусловлено Перемешиванием газа по высоте колонны и плохим запол
|
|
|
Аз |
|
Газ |
|
Жидкость |
|
Жидкость |
|
Г Жидкость |
Жидкость
Газ
Жидкость
Жидкость
Жидкость Б
N. Устройство бесфорсуночного абсорбера Вентури:
К иней жидкости; 6с Пленочным орошением; 1 Конфузоры; 2 горловины; 3-диффу-i • / сепараторы; 5 циркуляционная труба; 6 Гидравлический затвор
Ся Абсорбер Вентури (рис. 16-29), основной частью которого являет-ся груба Вентури (см. разд. 6.12). Жидкость поступает в конфузор 1, течет в виде в виде пленки и в горловине 2 распыляется газовым потоком. Затем жидкость газовым потоком выносится в диффузор 3, в кото-
|
3 |
|
Газ |
Рис. 16-28. Устройство полых распыливающих абсорберов:
|
Высоте лектор |
А Вертикального с верхним распылом жидкости; Б Вертикального с распылом жидкости по
пит™ аппарата; В Горизонтального с перекрестным током; /корпуса; 2 -форсунки; 3 Кол - .|
орошающей жидкости; 4 Брызгоотбойник; 5 газораспределительная решетка |
Нением ее сечения факелом распыленной жидкости. В результате объемный коэффициент массопередачи и число единиц переноса в этих аппаратах невелики. Поэтому распылительные форсунки в полых абсорберах часто устанавливают на нескольких уровнях. Полые распыливающие абсорберы отличаются простотой устройства, низкой стоимостью, малым гидравлическим сопротивлением, их можно применять для обработки сильно загрязненных газов.
К недостаткам полых распыливающих абсорберов, помимо их низкой эффективности, относятся также низкие скорости газа (до I м/с) во избежание уноса, неудовлетворительная их работа при малых плотностях орошения, достаточно высокий расход энергии на распыление жидкости. Распыливающие полые абсорберы целесообразно применять для улавливания хорошо растворимых газов.
Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы отличаются тем, что в случае прямотока процесс можно j проводить при высоких скоростях газа (до 20-30 м/с и выше), причем вся жидкость уносится с газом и отделяется от него в ceiшрационном пространстве 4. К этому типу аппаратов относит-
80
Жидкость
^^_^^j^^.^_^ — — — —~^~ —S - — -Ч— - г-|
|
Жидкость |
|
|
/
|
•T ^ш |
_L |
1 1 1 |
L 1 1 1 1 |
Л Г аз ^3 |
|
>т |
_ и j— i ^-aVi-j--UJ— |
|
2 |
1 2
Рис. 16-30. Распыливающие абсорберы:
С разбызгиванием жидкости валками лопастного типа; 6-с разбрызгиванием жидкости исками; У-валы; 2-разбрызгиватели; 3 - Перегородки
81
Ром скорость газа снижается и его кинетическая энергия переходит в энергию давления с минимальными потерями. Отделение капель от газа происходит в сепараторе 4.
Механические распиливающие абсорберы. В этих абсорберах разбрызгивание жидкости производится с помощью вращающихся устройств, т. е. с подводом внешней энергии для развития поверхности фазового контакта. На рис. 16-30 представлен такой абсорбер, в котором разбрызгивание жидкости осуществляется с помощью лопастей (рис. 16-30, А) Или дисков (рис. 16-30,6), закрепленных на горизонтальных валах. Разбрызгивающие элементы 2 устанавливают так, что газ движется перпендикулярно или параллельно осям их валов.
По сравнению с абсорберами других типов механические абсорберы более компактны и эффективны, но они значительно сложнее по конструкции и требуют больших затрат энергии для проведения процесса. Поэтому механические распыливающие абсорберы целесообразно применять в тех случаях, когда распыление с помощью форсунок или газом, взаимодействующим с жидкостью, по каким-либо причинам не представляется возможным.
В заключение раздела по устройству и принципу действия абсорбционной аппаратуры следует подчеркнуть, что большинство рассмотренных выше аппаратов используется и для проведения других процессов массопереноса, прежде всего для ректификации и жидкостной экстракции (см. гл. 17-18).
