Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Распределение жидкости в тепло- и массообменных аппаратах с регулярной насадкой



Аппараты с насадкой находят широкое применение в промышленности при осуществлении процессов тепло- и массообмена при непосредственном контакте фаз жидкость – газ. В качестве примера таких процессов в химической технологии можно назвать процессы абсорбции, ректификации, колонные аппараты перегонки нефти, промывные колонны, скрубберы и регенераторы, а в энергетике – испарительное охлаждение воды в градирнях.

В колонных аппаратах для развития поверхности контакта фаз используют как регулярные, так и нерегулярные контактные устройства – насадки, а градирнях, в основном, регулярные.

Эффективность технологических процессов в промышленных аппаратах с насадкой существенно зависит от степени обеспеченности всей поверхности насадки пленкой жидкости [1, 2, 3]. Влияние равномерности распределения плотности орошения на эффективность работы промышленной массообменной насадочной колонны иллюстрируется рисунком 1, где представлены результаты исследований компании Koch – Glitsch [3]. На рисунке 1 цифрами: 8, 12, 16, 20 обозначено число ступеней на слой регулярной насадки при базовом значении ВЭТТ системы (100% качество распределения).

Рис.1. Влияние качества распределения жидкости на массообменные характеристики насадочной колонны по данным компании Koch – Glitsch [3].

 

Высоту слоя насадки в процессах абсорбции и ректификации оценивают величиной слоя, эквивалентной единице переноса массы (ВЭП) или одной теоретической тарелке (ВЭТТ). Величина ВЭТТ характеризует эффективность конструкции насадки.

Из известного уравнения Кольборна для расчета ВЭТТ при абсорбции [12]:

 

(1)

 

следует, что эффективность насадочной колонны зависит от расходных параметров реагирующих потоков, физических свойств газа и жидкости, типа насадки и первоначального распределения орошающей жидкости. В этом уравнении:

 

 

у1 – мольная для абсорбируемого компонента в газе, поступающем в нижнюю часть колонны;

у2 – мольная абсорбируемого компонента в газе, выходящем из верхней части колонны;

х2 – мольная доля абсорбируемого компонента в жидкости, поступающей в верхнюю часть колонны;

m – тангенс угла наклона линии равновесия;

G и L – расход газа и жидкости, соответственно.

Следует отменить, что влияние неравномерности распределения потоков на эффективность массообмена весьма существенно возрастает с увеличением размеров в аппаратах диаметром свыше 600мм [12].

Специальные опыты [3] компании Koch – Glitsch показали, что колонны с высокими слоями эффективной регулярной насадки весьма чувствительны к качеству распределения жидкости, которое оценивали по методике Koch – Glitsch в процентном отношении. Согласно этой методике [3] качество 100% соответствует теоретически идеальному абсолютно равномерному распределению жидкости в насадке. Качество 0% показывает, что часть поверхности насадки вообще не орошается жидкостью.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!