Насадочные абсорберы.

Данные аппараты представляют собой вертикальные цилиндрические колонны, заполненные твердой насадкой, предназначенной для увеличения поверхности контакта фаз. Отдельными элементами насадки могут служить тела довольной сложной формы. Разработано множество вариантов их конструкций (рис.2.9)

Рис. 2.9. Виды насадок: а) деревянная хордовая; б) кольца Рашига в навал и с упорядоченной укладкой: в) кольцо с вырезанными и внутренними выступами (кольцо Паля); г) керамические седла Берля; д) седла «Инталокс»; е) кольцо с крестообразными перегородками; ж) кольцо с внутренними спиралями; з) пропеллерная насадка.

Как правило, насадочные аппараты работают при противоточным движении фаз: жидкая фаза подается сверху, а газовая – снизу. По мере стекания жидкости по колонне нарушается равномерность ее распределения, возникает ²пристеночный эффект² - около стенки расхода жидкости больше, чем в центральной части живого сечения аппарата.

Для предотвращения этого явления насадку укладывают секциями (Н – высота секции, D – диаметр колонны) (рис.2.10).

Рис. 2.10. Насадочный абсорбер с секционной загрузкой насадки: 1 - насадка;

2 - колонна; 3 - опорная решетка; 4 - распределительное устройство;

5 - перераспределитель жидкости; 6 - гидравлический затвор.

В зависимости от относительной скорости движения газовой и жидкой фаз в насадочном аппарате можно выделить различные режимы его работы.

Пленочный режим реализуется при малых скоростях газа, что позволяет не учитывать его влияние на пленочное гравитационное течение жидкости.

Режим подвисания наблюдается при увеличении скорости газа, приводящей к торможению внешних слоев жидкой пленки, увеличению ее толщины и количеству удерживаемой жидкости.

Режим захлебывания (эмульгирования) достигается дальнейшим увеличением скорости газа. Наступает инверсия фаз - жидкость заполняет весь свободный объем насадки и становится сплошной фазой, а газ пробулькивает сквозь нее в виде отдельных пузырьков.

Режим уноса наблюдается при еще больших скоростях газа, когда жидкость выносится из аппарата.

При различных плотностях орошения будут аналогичные данные, но смещенные по координате .

Рис.2.11. Зависимости гидравлического сопротивления насадочного абсорбера Dp_п от фиктивной скорости газа w₀: АВ - для сухой насадки; A_iB_iC_iD_iE_i - при различных увеличивающихся плотностях орошения; B_i - точки начала подвисания; C_i - точки начала захлебывания (инверсии); D_i - точки начала уноса.

В справочной литературе имеются соотношения, позволяющие определить границы между режимами.

Выбор насадки.

Основные требования к насадкам:

- большая удельная поверхность ,

- большая пористость ,

- высокая прочность и химическая стойкость,

- низкая стоимость,

- низкие гидравлические сопротивления,

- хорошая смачиваемость жидкостью.

Универсальной насадки удовлетворяющей всем этим требованиям не существует.

Наиболее широкое распространение в промышленности получили кольца Рашига.

В промышленности применяются регулярные насадки и насадки навалом.