Насадочные абсорберы

Насадочные абсорберы:
а – со сплошной загрузкой,
б – с послойной загрузкой насадки.

Насадочный абсорбер выполнен в виде цилиндра, в нижней части которой установлена опорная (колосниковая) решетка 1. На решетку внавал или правильными рядами укладывают насадку 2. Орошающая жидкость подается на насадку сверху с помощью специальных оросительных устройств 3. В нижней части аппарата имеются Штуцера для подачи газа и отвода жидкости. Штуцера для подачи жидкости и отвода газа расположены в верхней части аппарата. Жидкость, подаваемая сверху, имеет тенденцию растекаться к периферии. При этом насадка в центре аппарата остается несмоченной, образуя так называемый сухой конус. Растекание жидкости к периферии объясняется меньшим гидравлическим сопротивлением насадки у стенок аппарата по сравнению с центром. Для равномерного стекания жидкости по насадке ее укладывают правильными рядами по всей высоте аппарата, уменьшая размер насадки снизу вверх или разбивают на секции между которыми устанавливают перераспределительные устройства для жидкости 4. Движение газожидкостных потоков противоточное. В настоящее время начинают разрабатываться прямоточные аппараты.

Их достоинства:- высокая скорость газа, до 10 м/с, - меньшее гидравлическое сопротивление аппарата.
Недостатки аппаратов: громоздкие, металлоемкие, трудно отводить тепло. Производительность по газу: от нескольких сотен до сотен тысяч м³/ч.

Основной особенностью тарельчатых колонн является ступенчатый характер осуществляемых в них процессов, так как газ и жидкость последовательно вступают в контакт на отдельных стадиях (тарелках) аппарата.

Колонны с колпачковыми тарелками (рис. 10.13). В колпачковых тарелках газ барботирует через жидкость, выходя из прорезей колпачков, расположенных на каждой тарелке. В прорезях газ дробится на мелкие струйки, которые по выходе из прорези поднимаются вверх и, проходя через слой жидкости на тарелке, сливаются друг с другом.

В колоннах с колпачковыми тарелками находятся тарелки 1 с патрубками 2, закрытые сверху колпачками 3 (число колпачков на тарелке определяется ее конструкцией). Нижние края колпачков снабжены зубцами или прорезями в виде узких вертикальных щелей. Жидкость перетекает с тарелки на тарелку через переливные трубы 4. Уровень жидкости на тарелке соответствует высоте, на которую верхние концы переливных труб выступают над тарелкой. Чтобы жидкость перетекала только по переливным трубам, а не через патрубки 2, верхние концы патрубков должны быть выше уровня жидкости. Нижние края колпачков погружены в жидкость так, чтобы уровень жидкости был выше верха прорезей.

Газ проходит по патрубкам 2 в пространство под колпачками и, выходя через отверстия между зубцами или через прорези в колпачках, барботирует через слой жидкости.

Чтобы газ не попадал в переливные трубы и не препятствовал таким образом нормальному перетоку жидкости с тарелки на тарелку, нижние концы переливных труб опущены ниже уровня жидкости.

Благодаря этому создается гидрозатвор, предотвращающий прохождение газа через переливные трубы.

По конструкции различают круглые колпачки (рис. 10.14, а) и прямоугольные колпачки (рис. 10.14, б). Круглые колпачки имеют диаметр 80... 100 мм, при работе с загрязненными жидкостями – до 200...300 мм. Ширина прямоугольных (туннельных) колпачков 70...150 мм.

Колонны с ситчатыми тарелками (рис. 10.15). Ситчатые тарелки имеют отверстия 1 диаметром 2... 5 мм. Газ проходит через отверстия и барботирует слой жидкости на тарелке. При нормальной работе колонны жидкость не протекает через отверстия, так как она поддерживается снизу давлением газа. Высота слоя жидкости на тарелке составляет 25... 30 мм и определяется положением верхних концов переливных труб 2.

Ситчатые колонны отличаются простотой устройства и высокой эффективностью. Основной их недостаток заключается в том, что они удовлетворительно работают лишь в ограниченном диапазоне нагрузок. При малых нагрузках, когда скорость газа мала, жидкость протекает через отверстия, и работа колонны нарушается. При больших нагрузках гидравлическое сопротивление тарелки сильно возрастает, причем наблюдается значительный унос жидкости. Другой недостаток ситчатых колонн состоит в том, что отверстия в тарелках могут легко забиваться.

Колонны с провальными тарелками. В провальных тарелках отсутствуют переливные трубы, вследствие этого газ и жидкость проходят через одни и те же отверстия.

Дырчатые провальные тарелки по устройству аналогичны ситчатым тарелкам и отличаются от них лишь отсутствием переливных труб и большим диаметром отверстий (5... 8 мм). На тарелке такой конструкции одновременно происходит барботаж газа и пара через слой жидкости и частичное «проваливание» жидкости.

Газ (пар) движется снизу вверх только через часть отверстий или щелей пульсирующим потоком, жидкость стекает с тарелки на тарелку в местах максимального гидростатического давления.

Решетчатые тарелки (рис. 10.16, а) имеют отверстия в виде фрезерованных щелей 1 шириной 2... 3 мм. Иногда тарелки собирают из полос, поставленных на ребро.

Трубчато-решетчатые тарелки являются разновидностью решетчатых тарелок. Решетку образует труба 2, изогнутая в плоскую спираль (рис. 10.16, б). По трубам пропускают охлаждающий агент для отвода теплоты, выделяющейся при абсорбции. Не занятую трубами площадь тарелки перекрывают перфорированным листом 3, живое сечение которого близко к живому сечению решетчатой части тарелки.

Благодаря отсутствию переливных устройств, провальные тарелки проще тарелок других типов.

Преимуществами 6арботажных абсорберов являются хороший контакт между фазами и возможность работы при любом, в том i числе при низком, расходе жидкости. В барботажных абсорберах может быть осуществлен отвод теплоты. Для этого на тарелках устанавливают змеевики, по которым протекает охлаждающий агент,

либо применяют выносные холодильники, через которые проходит жидкость, поступающая с вышележащей тарелки на нижележащую. Барботажные абсорберы по сравнению с насадочными более пригодны для работы с загрязненными средами.