Насадочная абсорбционная колонна
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
нуты на угол 90 (иногда 45). Наиболее распространена деревянная хордовая насадка, изготовляемая из досок толщиной 10-13 мм и высотой 100- 150 мм. В нижней части досок через каждые 200-250 мм делают треугольные вырезы, разрывающие стекающую жидкость и не допускающие ее стекания в одну сторону при перекосе насадки. Нижнюю часть досок, в которой расположены эти вырезы, часто срезают под углом, как показано на рис. 7.
Рис. 7. Деревянная хордовая насадка:
1 - рейки; 2 - доски; 3 - штыри; 4 - прокладки.
Отдельные доски соединяют посредством штырей или тяг с установкой прокладок (рис. 7.). Через каждые 10-12 досок устанавливают утолщенные рейки 1 толщиной 25 мм, выступающие на 10 мм ниже и выше остальных досок. Эти рейки служат для укладывания отдельных решеток насадки друг на друга, а нижней решетки - на поддерживающее устройство. Таким образом, между досками смежных решеток остаются зазоры (около 20 мм), способствующие улучшению работы насадки.
Кольцевая насадка. Насадочные тела представляют собой цилиндрические тонкостенные кольца, наружный диаметр которых обычно равен высоте кольца. Диаметр насадочных колец изменяется от 25 до 150 мм (кольца меньшего диаметра почти не находят применения в промышленной практике). Кольца малого диаметра (до 50 мм) загружают в абсорбер навалом (рис. 8.,а).
а б
Рис. 8. Насадка кольцами: а - внавал; б - в укладку.
При диаметре больше 50 мм кольца укладывают правильными рядами; при этом во избежание провала жидкости кольца укладывают в шахматном порядке, т. е. кольца каждого ряда сдвинуты относительно колец смежного ряда (рис. 8, б).
Насадочные кольца изготавливают чаще всего из керамики или фарфора, в некоторых случаях из углеграфитовых масс. Применяют также тонкостенные металлические кольца из стали или других металлов. Стальные кольца, изготовленные путем разрезания стандартных труб, имеют большую толщину стенки; такая насадка обладает значительным объемным весом. Перспективно применение колец из пластических масс.
Кольца Рашига (рис. 9., а) представляют собой простые кольца без дополнительных устройств. Эти кольца наиболее дешевы и просты в изготовлении; они хорошо зарекомендовали себя на практике и являются самым употребительным видом насадок.
Рис. 9. Насадочные тела:
а - кольца Рашига; б - кольца с перегородкой; в - кольца с крестообразной перегородкой; г - кольца Палля; д - седла Берля; е - седла Инталокс.
Находят применение, особенно в зарубежной практике, и некоторые другие виды кольцевых насадок. Для увеличения поверхности применяют показанные кольца с перегородкой (кольца Лессинга), кольца с крестообразной перегородкой (рис. 9., в) и спиральные кольца, имеющие внутри одну, две и три спирали. При регулярной укладке кольца с крестообразной перегородкой и спиральные применяют размером 75 мм и более. Эти кольца сложны в изготовлении, дороги и обладают малым свободным объемом. Испытания показали невысокую эффективность спиральных колец по сравнению с кольцами Рашига. В настоящее время данные кольца практически вышли из употребления.
Седлообразная насадка. Эта насадка применяется для беспорядочной засыпки. На рис. 9., д показаны седла Берля, а на рис. 9., е седла Инталокс. Поверхность первых представляет собой гиперболический параболоид, а вторых - часть тора. Седла Инталокс проще в изготовлении. Седлообразная насадка при одинаковых размерах насадочных тел имеет по сравнению с кольцами Рашига примерно на 25% большую удельную поверхность и несколько больший свободный объем.
По литературным данным, седлообразная насадка обладает меньшим гидравлическим сопротивлением и несколько большей эффективностью, чем кольца Рашига. Вероятно, седла Берля лучше смачиваются, чем кольца Рашига. Седла Инталокс по сравнению с седлами Берля обеспечивают большую беспорядочность насадки и не создают предпочтительных путей (каналов) для протекания жидкости. Кроме того, удельная поверхность и свободный объем у седел Инталокс выше, чем у седла Берля. Из двух видов седлообразной насадки предпочтение следует отдать, по-видимому, седлам Инталокс.
Блочная насадка. Эта насадка используется в качестве регулярной и состоит из отдельных элементов большого размера (блоков). На рис. 10. показаны некоторые типы блочной керамической насадки, разработанной в СССР и США. Блоки по рис. 10., а и б должны иметь ножки с тем, чтобы между рядами насадки оставался зазор 10-20 мм; при этом гидравлическое сопротивление уменьшается, а коэффициент массопередачи повышается.
а б в
Рис. 10. Блочные насадки:
а - щелевые блоки; б - решетчатые блоки; в - сотовые блоки.
Преимуществом блочной насадки перед другими регулярными насадками (в частности, кольцами в укладку) является значительное упрощение работ по укладке насадки в абсорбер, которые, особенно при не очень крупной насадке (кольца размером 50-80 мм), весьма трудоемки. По своим качествам блочная насадка не уступает другим видам регулярных насадок. Хотя в настоящее время блочные насадки не имеют широкого промышленного применения, их следует считать перспективным видом насадок. При массовом изготовлении блочные насадки должны стоить дешевле колец Рашига.
Кусковая насадка. Эта насадка применяется в виде кусков кокса или дробленого кварца размером 25-100 мм, засыпаемых беспорядочн