Расчёт абсорбционной установки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?онструкции, низкой стоимостью изготовления и монтажа, сравнительно небольшим гидравлическим сопротивлением.
К достоинству трубчатых провальных тарелок относится легкость отвода тепла от барботажного слоя на тарелке путем пропускания охлаждающего агента по трубам, из которых состоит тарелка. Однако эти тарелки в сравнении с дырчатыми и решетчатыми значительно сложнее по устройству и монтажу.
Основной недостаток колонн с дырчатыми, решетчатыми и трубчатыми провальными тарелками - небольшой интервал изменения скоростей газа и жидкости, в пределах которого поддерживается устойчивая и эффективная их работа.
В более широком диапазоне нагрузок работают волнистые провальные тарелки. Однако эти тарелки сложнее, чем дырчатые и решетчатые провальные тарелки по устройству и монтажу /1/.
1.3.4 Распыливающие абсорберы
В абсорберах этого типа тесный контакт между фазами достигается путем распыливания или разбрызгивания различными способами жидкости в газовом потоке.
Полый распыливающий абсорбер (рис.1.27) представляет собой колонну, в верхней части корпуса 1 которой имеются форсунки 2 для распыливания жидкости (главным образом механические). В распыливающих абсорберах объемные коэффициенты массопередачи быстро снижаются по мере удаления от форсунок вследствие коалеiенции капель и уменьшения поверхности фазового контакта. Поэтому оросители (форсунки) в этих аппаратах обычно устанавливают на нескольких уровнях.
Полый распыливающий абсорбер
1 - колонна, 2 - форсунки
Рис.1.27
К достоинствам полых распыливающих абсорберов относятся простота устройства, низкое гидравлическое сопротивление, возможность работы с загрязненными газами, легкость осмотра, очистки и ремонта. Недостатки этих аппаратов: невысокая эффективность, значительный расход энергии на распыливание жидкости, трудность работы с загрязненными жидкостями, необходимость подачи больших количеств абсорбента для увеличения количества капель и соответственно - поверхности контакта фаз, низкие допустимые скорости газа, значения которых ограничены уносом капель жидкости.
Распыливающие абсорберы применяются главным образом для поглощения хорошо растворимых газов, так как вследствие высокой относительной скорости фаз и турбулизации газового потока коэффициента массоотдачи в газовой фазе (?r) в этих аппаратах достаточно велики.
Значительно более эффективными аппаратами являются прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыленная жидкость захватывается и уносится газовым потоком, движущимися с большой скоростью (20-30 м/сек. и более), а затем отделяется от газа в сепарационный камере. К аппаратам такого типа относится абсорбер Вентури (рис.1.28), основной частью которого является труба Вентури. Жидкость поступает в конфузор1 трубы, течет в виде пленки и в горловине 2распыливается газовым потоком. Далее жидкость выносится газом в диффузор 3, в котором постепенно снижается скорость газа, и кинетическая энергия газового потока переходит в энергию давления с минимальными потерями. Сепарация капель происходит в камере 4.
Распыливающий абсорбер Вентури
1 - конфузор, 2 - горловина, 3 - диффузор, 4 - сепарационная камера
Рис.1.28
К распыливающим относятся также механические абсорберы, в которых разбрызгивание жидкости производится с помощью вращающихся устройств, т.е. с подводом внешней энергии для образования возможно большей поверхности контакта фаз между газом и жидкостью.
Механические абсорберы компактнее и эффективнее распыливающих абсорберов других типов. Однако они значительно сложнее по устройству и требуют больших затрат энергии на осуществление процесса.
Во многих случаях в системах газ-жидкость для диспергирования одной фазы в другой оказывается достаточным использование энергии потока газа, взаимодействующего с жидкостью, и подвод внешней энергии для этой цели нецелесообразен /1/.
2. ОБОСНОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
В курсовом проекте используется противоточная технологичная схема процесса абсорбции (рис.2.1). При противоточной схеме процесса абсорбции газ проходит через абсорбер снизу вверх, а жидкость стекает сверху вниз. Так как при противотоке уходящий газ соприкасается со свежим абсорбентом, над которым парциальное давление поглощаемого компонента равно нулю (или очень мало), то можно достичь более полного извлечения компонента из газовой смеси, чем при прямоточной схеме, где уходящий газ соприкасается с концентрированным раствором поглощаемого газа. Кроме того, при противотоке можно достигнуть более высокой степени насыщения поглотителя извлекаемым компонентом что, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода абсорбента.
Непрерывное действие схемы обеспечивает высокую производительность и меньшие затраты по сравнению с периодической схемой /1/.
В качестве основного оборудования выбран насадочный абсорбер. Основным достоинством данного аппарата является простота устройства и низкое гидравлическое сопротивление /1/. В насадочных колоннах тип насадки выбирается в зависимости от её механической прочности, сопротивления коррозии, стоимости, объёма и эффективности. Среди насадочных материалов для абсорбции газов с экономической точки зрения предпочтительны керамические кольца размером 12х12 и 25х25 мм, седлообразная насадка 25х25 мм, спиральная и кольца с перегородками размером 75х75 м