Гидродинамические режимы работы тарельчатых колонн

Эффективность тарелок любых конструкций в значительной степени зависит от гидродинамических режимов их работы.

В зависимости от скорости газа и плотности орошения различают три основных гидродинамических режима работы барботажных тарелок: пузырьковый, пенный и струйный (или инжекционный).

На тарелке можно выделить три зоны:

1. зона барботажа

2. зона пены

3. зона брызг

Основная поверхность контакта находится во 2. и 3. зонах.

Пузырьковый режим наблюдается при небольших скоростях газа, когда он движется через слой жидкости в виде отдельных пузырьков. Пены и брызг мало, поэтому поверхность контакта фаз невелика. Часть жидкости «проваливается» через отдельные отверстия.

Пенный режим – с увеличением расхода газа отдельные пузырьки сливаются в сплошную струю, которая на определенном расстоянии разбивается с образованием большого количества пузырьков. Возникает газо-жидкостная дисперсная система – пена, которая нестабильна и разрушается с прекращением подачи газа. В пенном режиме поверхность контакта фаз максимальна, т.к. контактирование газа и жидкости происходит на поверхности струй и пузырьков газа, а так же на поверхности капель жидкости, образующихся при разрушении пузырьков газа.

Струйный (инжекционный) режим.

При дальнейшем увеличении скорости газа увеличивается длина газовых струй, которые выходят на поверхность барботажного слоя, не разрушаясь и образуя большое количество крупных брызг. Отдельные зоны не существуют, всё составляет зону брызг. Происходит унос жидкости с нижней тарелки на верхнюю. Поверхность контакта фаз резко снижается.

Переход от одного режима к другому происходит постепенно, и общие методы расчета критических точек не существуют.

Рабочим, оптимальным режимом работы тарельчатых абсорберов является пенный режим.