Гидродинамические режимы работы насадочных колонн

В насадочных колоннах с насыпной насадкой возможны следующие гидродинамические режимы работы [1]. При небольших скоростях газа жидкость стекает по насадке сплошной пленкой, газовая фаза занимает весь свободный объём колонны, реализуется так называемый плёночный режим. При увеличении скорости газового потока происходит торможение плёнки жидкости, её утолщение и турбулизация, такой режим называют режимом подвисания. При дальнейшем увеличении скорости газа жидкость накапливается в свободном объёме между насадкой, образуется газожидкостная эмульсия – реализуется режим эмульгирования. Этому режиму соответствует наибольшая интенсивность массопередачи, однако он неустойчив и на практике насадочные колонны работают в пленочном режиме и в режиме подвисания.

2.4 Конструкции колонных аппаратов

Колонные аппараты, как правило, состоят из вертикально цилиндрического корпуса и сферической или эллиптической крышки и днища (рисунок 36). На корпусах колонн, а также в крышке и днище предусматриваются штуцера для ввода исходных веществ и вывода продуктов (рисунок 36 и 37). Например в ректификационной колонне необходимо предусмотреть штуцера для ввода питания, флегмы, пара из кипятильника, вывода пара из верхней части колонны и вывода кубовой жидкости и нижнего продукта, также должны быть штуцера для измерительных приборов, отбора проб и др. [3].

Рисунок 36 – Колонный массообменный аппарат с цельносварным корпусом в сборе

1 2

1– крышка колонны, 2 – днище колонны

Рисунок 37 – Крышка и днище ректификационной колонны с штуцерами

Корпуса колонн работающих при давлениях более 1.6 МПа, и (или) имеющих диаметр более 1200 мм выполняются цельносварными. Аппараты диаметром 400 – 1200 мм при небольших давлениях изготавливаются в царговом исполнении, если давление в них менее 1.6МПа. Цельносварные аппараты снабжаются разборными тарелками, состоящими из отдельных секций, в царговых колоннах тарелки не разборные [3]. На рисунке 38 показан монтаж отдельных секций колонны большого диаметра.

Рисунок 38 –Сборка колонны из отдельных секций

Литература.

1. Фролов, В. Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологии» / В. Ф. Фролов. СПб.: Химиздат, 2003. – 608 с.

2. Фролов, В. Ф. Конструкции и выбор теплообменных аппаратов [Электронный ресурс] В. Ф. Фролов, Р.Ш. Абиев / Новый справочник химика и технолога. – 2009. - Режим доступа: https://chemanalytica.com/book/novyy_spravochnik_khimika_i_tekhnologa/10_protsessy_i_apparaty_khimicheskikh_tekhnologiy, свободный. – Загл. с экрана.

3. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа. Учебное пособие / С.А. Ахметов, Т.Б. Сериков, И.Р. Кузеев, М.И. Баязитов. СПб.: Недра, 2006. – 868 с.