![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Конструкции абсорберов |
Реферат выполнил: ст-т гр. 50-2 Каштанов Р.Д. Казанский Государственный Технологический Университет Казань 2003. Введение Аппараты, в которых осуществляются абсорбционные процессы, называют абсорберами. Как и другие процессы массопередачи, абсорбция протекает на границе раздела фаз. Поэтому абсорберы должны иметь развитую поверхность соприкосновения между жидкостью и газом. По способу образования этой поверхности абсорберы можно условно разделить на следующие группы: поверхностные и пленочные, насадочные, барботажные (тарельчатые), распыливающие. Поверхностные и пленочные абсорберы В абсорберах этого типа поверхностью соприкосновения фаз является зеркало неподвижной или медленно движущейся 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.XI-6). 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 перемешивалась 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 сосуд с проточной водой. Более совершенным аппаратом такого типа является абсорбер (рис.XI-7), состоящий из ряда горизонтальных труб, орошаемых снаружи водой. Необходимый уровень жидкости в каждом элементе 1 такого аппарата поддерживается с помощью порога 2. Пластинчатый абсорбер (рис.XI-8) состоит из двух систем каналов: по каналам 1 большого сечения движутся противотоком газ и абсорбент, по каналам 2 меньшего сечения –– охлаждающий агент (как правило, вода). Пластинчатые абсорберы обычно изготавливают из графита, так как он является химически стойким, хорошо проводящим тепло. 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.XI-9) 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 пленки. Для отвода тепла абсорбции по межтрубному пространству пропускают воду или другой охлаждающий агент.
Абсорбер с плоскопараллельной насадкой (рис.XI-10). 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 верхней части абсорбера находятся распределительные устройства 2 для равномерного смачивания листовой насадки с обеих сторон. Абсорбер с восходящим движением пленки (рис.XI-11) состоит из труб 1, закрепленных в трубных решетках 2. Газ из камеры 3 проходит через патрубки 4, расположенные соосно с трубами 1. Абсорбент поступает в трубы через щели 5. Движущийся с достаточно большой скоростью газ увлекает жидкую пленку в направлении своего движения (снизу вверх), т.е. аппарат работает в режиме восходящего прямотока. На выходе из труб 1 жидкость сливается на верхнюю трубную решетку и выводится из абсорбера. Для отвода тепла абсорбции по межтрубному пространству пропускают охлаждающий агент. Для увеличения степени извлечения применяют абсорберы такого типа, состоящие из двух или более ступеней, каждая из которых работает по принципу прямотока, в то время как в аппарате в целом газ и жидкость движутся противотоком друг к другу. В аппаратах с восходящим движением пленки вследствие больших скоростей газового потока (до 30-40 м/сек) достигаются высокие значения коэффициентов массопередачи, но, вместе с тем, гидравлическое сопротивление этих аппаратов относительно велико. Насадочные абсорберы Широкое распространение в промышленности в качестве абсорберов получили колонны, заполненные насадкой –– твердыми телами различной формы. В насадочной колонне (рис.7) насадка 1 укладывается на опорные решетки 2, имеющие отверстия или щели для прохождения газа и стока жидкости. Последняя с помощью распределителя 3 равномерно орошает насадочные тела и стекает вниз. По всей высоте слоя насадки равномерного распределения жидкости по сечению колонны обычно не достигается, что объясняется пристеночным эффектом –– большей плотностью укладки насадки в центральной части колонны, чем у ее стенок. Вследствие этого жидкость имеет тенденцию растекаться от центральной части колонны к ее стенкам. Поэтому для улучшения смачивания насадки в колоннах большого диаметра насадку иногда укладывают слоями (секциями) высотой 2-3 м и под каждой секцией, кроме нижней, устанавливают перераспределители жидкости 4. В насадочной колонне жидкость течет по элементу насадки главным образом в виде тонкой пленки, поэтому поверхностью контакта фаз является в основном смоченная поверхность насадки, и насадочные аппараты можно рассматривать как разновидность пленочных. Однако в последних пленочное течение жидкости происходит по всей высоте аппарата, а в насадочных абсорберах –– только по высоте элемента насадки. При перетекании жидкости с одного элемента насадки на другой пленка жидкости разрушается и на нижележащем элементе образуется новая пленка. При этом часть жидкости проходит через расположенные ниже слои насадки в виде струек, капель и брызг. Часть поверхности насадки бывает смочена неподвижной (застойной) жидкостью. Основными характеристиками насадки является ее удельная поверхность а (м2/м3) и свободный объем e (м3/м3).
Величину свободного объема для непористой насадки обычно определяют путем заполнения насадки водой. Отношение объема воды к объему, занимаемому насадкой, дает величину e. Эквивалентный диаметр насадки находится по формуле Гидродинамические режимы. Насадочные абсорберы могут работать в различных гидродинамических режимах. Первый режим –– пленочный –– наблюдается при небольших плотностях орошения и малых скоростях газа. Количество задерживаемой в насадке жидкости при этом режиме практически не зависит от скорости газа. Второй режим –– режим подвисания. При противотоке фаз вследствие увеличения сил трения газа о жидкость на поверхности соприкосновения фаз происходит торможение жидкости газовым потоком. В результате этого скорость течения жидкости уменьшается, а толщина ее пленки и количество удерживаемой в насадке жидкости увеличиваются. В режиме подвисания с возрастанием скорости газа увеличивается смоченная поверхность насадки и соответственно –– интенсивность процесса массопередачи. В режиме подвисания спокойное течение пленки нарушается: появляются завихрения, брызги, т.е. создаются условия перехода к барботажу. Все это способствует увеличению интенсивности массообмена. Третий режим –– режим эмульгирования –– возникает в результате накопления жидкости в свободном объеме насадки. Накопление жидкости происходит до тех пор, пока сила трения между стекающей жидкостью и поднимающимся по колонне газом не уравновесит силу тяжести жидкости, находящейся в насадке. При этом наступает обращение или инверсия фаз (жидкость становится сплошной фазой, а газ –– дисперсной). Образуется газо-жидкостная дисперсная система, по внешнему виду напоминающая барботажный слой (пену) или газо-жидкостную эмульсию. Режим эмульгирования начинается в самом узком сечении насадки, плотность засыпки которой, как указывалось, неравномерна по сечению колонны. Путем тщательного регулирования подачи газа режим эмульгирования может быть установлен по всей высоте насадки. Гидравлическое сопротивление колонны при этом резко возрастает. Режим эмульгирования соответствует максимальной эффективности насадочных колонн, прежде всего за счет увеличения поверхности контакта фаз, которая в этом случае определяется не только (и не столько) геометрической поверхностью насадки, а поверхностью пузырьков и струй газа в жидкости, заполняющей весь свободный объем насадки. Однако при работе колонны в таком режиме ее гидравлическое сопротивление относительно велико. В режимах подвисания и эмульгирования целесообразно работать, если повышение гидравлического сопротивления не имеет существенного значения (например, в процессах абсорбции, проводимых при повышенных давлениях). Для абсорберов, работающих при атмосферном давлении, величина гидравлического сопротивления может оказаться недопустимо большой, что вызовет необходимость работать в пленочном режиме. Поэтому наиболее эффективный гидродинамический режим в каждом конкретном случае можно установить только путем технико-экономического расчета. В обычных насадочных колоннах поддержание режима эмульгирования представляет большие трудности.
Парийский обнаружил излучательную активность на определенной волне,- и это все, что знала официальная наука до марта 1979 года. Я же в 1951-1962 годах рассчитал плотностные характеристики Ио и прогнозировал прошедшие циклы вулканодеятельности на нем и саму вулканодеятельность, которая и была обнаружена "Вояджерами-1, 2". Таким образом, в случае с Ио фантовая физика была подтверждена экспериментально. О силе действующих на Ио вулканов можно судить по выбросам их лавы на высоту до 330 км, в то время как на Земле эти выбросы достигают не более 12-20 км. А как сбылись прогнозы фантовой физики в отношении других небесных тел Солнечной системы? Начнем рассмотрение с Солнца. Поскольку Солнце - звезда, считалось недопустимым сближать его конструкцию с планетами и их спутниками. Однако я нарушил табу и рассчитал Солнце как рядовое небесное тело. И оказалось, что в нем есть оболочки с плотностью больше 1000 г/см^, которые сразу снимают противоречие в распределении массы и момента количества движения между Солнцем, планетами и их спутниками
2. Плутон-планета или астероид?
3. Метамерия или сегментация в живой природе
4. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"
5. "Военный коммунизм" - вынужденная политика или программный идеал большевизма
9. Статуи острова Пасхи – свидетели достижений древних цивилизаций, или просто каменные идолы?..
10. Алексей Константинович Толстой. Реалист или представитель "чистого искусства"?
11. Кто же Чацкий: победитель или побежденный
12. Илья Ильич Обломов – "коренной народный наш тип"
14. Самооправдание или самообман Раскольникова, Ф.М. Достоевский "Преступление и наказание"
15. Сила или слабость Катерины проявляется в ее самоубийстве в произведении Островского "Гроза"?
16. Шпоры по Поэтике или теории литературы
17. Субхас Чандра Бос: индийский Гарибальди или раджпут Гитлера?
18. Возможна ли единая европейская или мировая цивилизация ?
20. Что является CDMA (Разделение Кодекса Многократный Доступ)?
25. Синдром коровьего бешенства или губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота
26. «Белый китаец» или «Крокодил»?
28. Суд присяжных: традиция или новация
29. Уголовно-правовая охрана лиц, исполняющих свой служебный или общественный долг
30. Столица в дыму или бездействие властей
31. Глобализация: миф или реальность?
32. Кто правит и что правит. Сила власти или власть силы
33. Европа для мусульман - постоялый двор или отчий дом?
34. Расчет поворотного крана на неподвижной колонне
42. Новый кубик Рубика или ручной монстр, который нас погубит ?
43. Будущие синергетики или немного саморефлексии
44. Изучение поверхности полупроводника с помощью сканирующего электронного микроскопа
45. В ожидании чуда, или Рекомендации будущим мамам
47. Жизнь души или Размышления о философии В.С. Соловьева
48. Контрфилософия или что желательно знать о философии
49. Парапсихология: наука, или псевдонаука?
50. Моделирование процессов разряда-ионизации серебра на поверхности твердого электрода
51. Адам Смит или портрет рассеянного профессора
52. Создание фермерского хозяйства или использование ресурсов земли
53. История индо-европейских цивилизаций или кто основал Киев
57. Союз спасения, или общество истинных и верных сынов Отечества
58. PLEBES или PLEBS
59. Сербия: унитаризм или автономизация
60. Внезапное нападение Германии на СССР (миф или реальность)
61. Петр III: недостойный император или жертва жестокой политики?
62. Снемы князей или феодальные съезды?
63. Особое государство или провинция империи: проблема государственно-правового статуса Финляндии
64. Фабзавкомы и конверсия: демократия или хлеб?
65. Венгрия 1956 г.: мятеж или революция?
66. Из истории телеграфа (или о Сэмюэле Финли Бриз Морзе)
67. Г.В. Вернадский - историк русской исторической науки(продолжающая традиция или новый взгляд?)
68. Шакунтала, или Узнанная [по кольцу] Шакунтала (Abhijnana-Sakuntala)
69. Феогония, или О происхождении богов (Theogonia)
73. ПБОЮЛ или ООО. Что выгоднее?
74. Пьер Огюстен Бомарше. Безумный день, или Женитьба Фигаро
75. Оноре де Бальзак. Шуаны, или Бретань в 1799 году
76. Мари-Франсуа Вольтер. Задиг, или Судьба
77. Альфред Виньи. Сен-Мар, или Заговор во времена Людовика XIII
79. Мир наничку, или негероический пессимизм
81. Семиотический квадрат как зеркало art-революции
82. Язык общения компьютерщиков: потребность в аффилиации или нечто большее?
83. Альпийская горка, или альпинарий
84. Агиос Орос (Святая гора), или Афон
85. Этикет поведения в православном или католическом храме, синагоге или мечети
89. Праведники А.П.Чехова: Дон-Кихот или Гамлет?
90. Байки кремлевской диггерши, или Потерянный рай
91. "Алмазная колесница", или Путь к Будде Амида
92. "Толерантность" или "терпимость": о борьбе "красиво" и "понятно"
94. Надо ли быть компетентным, если пишешь книгу, или "не все то золото, что блестит"
95. Босяки — герои или жертвы?
96. К проблеме "Язык или диалект в условиях отсутствия письменности"
97. Любовь в жизни Ильи Обломова