Расчёт абсорбционной установки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?рбции;
) для улучшения смачивания насадки (при малых плотностях орошения). Вместе с тем рециркуляция жидкости приводит к усложнению абсорбционных установок и дополнительным расходам энергии на перекачивание рециркулирующей фазы.
Схемы установок, приведенные на рис.1.5-1.7, относятся к насадочным абсорберам, в которых затруднительна организация внутреннего отвода тепла в процессе абсорбции. В тарельчатых абсорберах охлаждающие устройства (например змеевики) устанавливают непосредственно на тарелках, что является существенным преимуществом этих аппаратов при проведении в них процессов абсорбции, протекающих со значительным выделением тепла.
На рис.1.7 представлена схема абсорбционной установки с рециркуляцией жидкости и десорбцией. Насыщенный поглощенным компонентом абсорбент из последнего (по ходу жидкости) абсорбера 1 сливается в сборник 2, откуда насосом 5 через теплообменник 8 подается в десорбционную колонну 9, где освобождается от растворенного газа. Регенерированный поглотитель из колонны 9 поступает в теплообменник 8, где отдает тепло жидкости, направляемой на десорбцию, и далее через холодильник 10 возвращается в цикл орошения первого (по ходу жидкости) абсорбера /1/.
Схема абсорбционной установки с рециркуляцией жидкости и десорбцией
1 - абсорбер, 2-4 - сборники, 5-7 - насосы, 8 - теплообменник, 9 - десорбционная колонна, 10 - холодильники
Рис.1.7
1.3 Типовое оборудование для проектируемой установки
Аппараты, в которых осуществляются абсорбционные процессы, называется абсорберами. Как и другие процессы массопередачи, абсорбция протекает на поверхности соприкосновения между жидкостью и газом. По способу образования этой поверхности абсорберы можно условно разделить на следующие группы:
) поверхностные и пленочные;
) насадочные;
) барботажные (тарельчатые);
) распыливающие.
Следует отметить, что аппараты большинства конструкций, приводимых ниже, весьма широко применяются и для проведения других массообменных процессов /1/.
1.3.1 Поверхностные и пленочные абсорберы
В абсорберах этого типах поверхностью соприкосновения фаз является зеркало неподвижной или медленно движущей жидкости, или же поверхность текущей жидкой пленки.
Поверхностные абсорберы.
Эти абсорберы используют для поглощения хорошо растворимых газов (например, для поглощения хлористого водорода водой). В указанных аппаратах газ проходит над поверхностью неподвижной или медленно движущейся жидкости (рис.1.8). Так как поверхность соприкосновения в таких абсорберах мала, то устанавливают несколько последовательно соединенных аппаратов, в которых газ и жидкость движутся противотоком друг к другу. Для того чтобы жидкость перемещалась по абсорберам самотеком, каждый последующий по ходу жидкости аппарат располагают несколько ниже предыдущего. Для отвода тепла, выделяющегося при абсорбции, в аппаратах устанавливают змеевики, охлаждаемые водой или другим охлаждающим агентом, либо помещают абсорберы в сосуды с проточной водой.
Поверхностный абсорбер
Рис.1.8
Более совершенным аппаратом такого типа является абсорбер (рис.1.9), состоящий из ряда горизонтальных труб, орошаемых снаружи водой. Необходимый уровень жидкости в каждом элементе 1 такого аппарата поддерживается с помощью порога 2.
Оросительный абсорбер
1 - элемент абсорбера, 2 - сливные пороги
Рис.1.9
Пластинчатый абсорбер (рис.1.10) состоит из двух систем каналов: по каналам 1 большого сечения движутся противотоком газ и абсорбент, по каналам 2меньшего сечения - охлаждающий агент (как правило вода). Пластинчатые абсорберы обычно изготавливаются из графита, так как он является химически стойким материалом, хорошо проводящим тепло.
Пластинчатый абсорбер
1 - каналы для прохождения газа и абсорбента,
2 - каналы для протекания охлаждающего агента (воды)
Рис.1.10
Поверхностные абсорберы имеют ограниченное применение вследствие их малой эффективности и громоздкости.
Пленочные абсорберы.
Эти аппараты более эффективны и компактны, чем поверхностные абсорберы. В пленочных абсорберах поверхностью контакта фаз является поверхность текущей пленки жидкости. Различают следующие разновидности аппаратов данного типа: 1) трубчатые абсорберы; 2) абсорберы с плоско-параллельной или листовой насадкой; 3) абсорберы с восходящим движением пленки жидкости.
Трубчатый абсорбер (рис.1.11) сходен по устройству с вертикальным кожухотрубчатым теплообменником. Абсорбент поступает на верхнюю трубную решетку 1, распределяется по трубам 2 и стекает по их внутренней поверхности в виде тонкой пленки. В аппаратах с большим числом труб для более равномерной подачи и распределения жидкости по трубам используют специальные распределительные устройства. Газ движется по трубам снизу вверх навстречу стекающей жидкой пленке. Для отвода тепла абсорбции по межтрубному пространству пропускают воду или другой охлаждающий агент.
Трубчатый абсорбер
1 - трубная решётка, 2 - трубы
Рис.1.11
Абсорбер с плоскопараллельной насадкой (рис.1.12). Этот аппарат представляет собой колонну с листовой насадкой 1 в виде вертикальных листов из различного материала (металл, пластические массы и др.) или туго натянутых полотнищ из ткани. В