Механические пленочные абсорберы
Механические пленочные абсорберы.
Механические пленочные
абсорберы можно разбить на две группы. в аппаратах первой группы механическое
воздействие (вращение) используется для создания и поддержания пленки жидкости.
к этой группе относится дископленочный абсорбер (рис. 17,а). в горизонтальном
цилиндре 1 поддерживается некоторый уровень жидкости. внутри цилиндра вращается
горизонтальный вал 3 с закрепленными на нем перфорированными дисками 4. поверхность
дисков, выступающая над зеркалом жидкости, покрыта жидкой пленкой; на
поверхности этой пленки и происходит абсорбция. окружная скорость вращения
дисков 0,2-0,3 м/с. коэффициенты массопередачи примерно те же, что и для
насадочных абсорберов.
Рис. 17. механические
пленочные абсорберы:
а – дископленочный; б – с
вращающимися пакетами дисков;
1 – горизонтальный
цилиндр; 2 – перегородка; 3 – вал; 4 – диск;
5 – пакет кольцевых
дисков.
Несколько иная
конструкция механического пленочного абсорбера показана на рис. 17,б. абсорбер
разделен перегородками 2 на несколько секций. в каждой секции на валу 3
закреплен сплошной диск 4, к которому прикреплены два пакета кольцевых дисков
5. благодаря такому устройству газ движется зигзагообразно.
Аппараты первой группы не
обладают существенными достоинствами, а наличие вращающихся частей усложняет
конструкцию вызывает дополнительный расход энергии. поэтому эти аппараты не
получили распространения.
Большой интерес
представляют аппараты второй группы, в которых вращение ротора используется для
перемешивания фаз, что ведет к интенсификации массообмена. Это так называемые
роторные пленочные колонны, применяющиеся при ректификации термических
нестойких веществ. Очевидно, возможно использование этих аппаратов и для
абсорбции. К этой группе относится несколько типов аппаратов, рассматриваемых
ниже.
Колонны с гладким
ротором. В простейшем виде такая колонна состоит из двух вертикальных соосных
цилиндров, причем внутренний (ротор) вращается, а внешний неподвижен. Газ
поднимается по кольцевому зазору между цилиндрами и, закручиваемый ротором,
контактирует с пленкой жидкости, стекающей по внутренней стенке неподвижного
цилиндра. В такой колонне интенсифицируется массоотдача в газовой фазе, однако
при малых зазорах и больших окружных скоростях ротора наблюдается
интенсификация массоотдачи и в жидкой фазе.
Для больших нагрузок
применяют аппараты иной конструкции, в которых пленка образуется на поверхности
вращающегося ротора под действием центробежной силы. Такие аппараты могут иметь
горизонтальный или вертикальный ротор.
На рис. 18,а изображен горизонтальный
ротационный аппарат со спирально свернутым ротором, а на рис. 2,б аппарат с
цилиндрическим ротором. Направление движения газа показано штриховыми линиями,
направление течения жидкости – сплошными. Подвод жидкости и отвод газа
осуществляются через полый вал. Скорость газа в таких аппаратах при
противоточном движении фаз может достигать 30 м/с и более без наступления
захлебывания. Испытания по ректификации различных смесей в аппаратах обоих
типов показали большую эффективность аппарата с цилиндрическим ротором.
Рис. 18. Ротационные
пленочные абсорберы с гладким ротором:
а – со спирально
свернутым ротором; б – с цилиндрическим ротором;
----- - жидкость;
-------- - газ.
Колонны с лопастным
ротором. Схема такого аппарата конструкции швейцарской фирмы “Лува” показана на
рис. 19,а. В этом аппарате ротор имеет вертикальные лопасти, причем между
лопастям и пленкой жидкости остается зазор, так что лопасти перемешивают только
газ. Такой аппарат имеет ряд недостатков, связанных с необходимостью сохранения
малого зазора, что усложняет и удорожает изготовление аппарата, особенно при
больших диаметрах. Более прост аппарат ГИАП, изображенный на рис. 19,б. В этом
аппарате жидкость подается в полый вал и, вытекая через отверстия в вале под
действием центробежной силы, стекает по поверхности волнистых лопастей и далее
разбрызгивается на неподвижную стенку аппарата. Аппарат ГИАП имеет большой
зазор (10 мм) между стенкой и лопастями и обеспечивает равномерное
распределение жидкости.
Рис. 19. Ротационные
пленочные абсорберы с лопастным ротором:
Другой тип колонны с
лопастным ротором – это колонна с “размазывающим” ротором, в которой между
лопастями и стенкой нет зазора, так что лопасти перемешивают одновременно не
только газ, но и жидкость. Примером такой колонны является аппарат фирмы
“Самбай” (ФРГ), в котором лопасти закреплены шарнирно и при вращении ротора
прижимаются к внутренней поверхности корпуса. Во избежание сильного износа
трудящихся поверхностей окружная скорость ротора обычно не превышает 2 м/с.
Список литературы
Для подготовки данной
работы были использованы материалы с сайта http://62.76.177.129/win-1251/lab/ochist/index.html