Барботажные абсорберы

Среди барботажных простейшими являются абсорберы со сплошным барботажным слоем (Рисунок 4.2.6). Здесь газ, проходя через распределительную решетку 1, дробится на пузырьки, которые поднимаются в слое жидкости. Недостатком этих аппаратов является интенсивная циркуляция жидкости в вертикальном направлении (продольное перемешивание), приводящая к снижению движущей силы процесса массообмена.

Вредное влияние продольного перемешивания уменьшают путем секционирования аппарата, тарелками 1, обеспечивая небольшую высоту барботажкого слоя в ощеятьной секции. При этом пузырьки газа собираются под каждой тарелкой, образуя сплошную газовую фазу 3. Давление в газовой фазе должно быть достаточным, чтобы газ барботировал через слой жидкости на расположенной выше тарелке. Жидкость уходит с тарелки либо через те же отверстия, что и газ, либо (что бывает чаще) через переливные трубы 2 круглого или иного сечения, устанавливаемые внутри абсорбера (как показано на рисунке) или вне ею.

Последний вариант применяют при необходимости промежуточного охлаждения жидкости (абсорбента) или по другим причинам. С целью понижения температуры в абсорбере охлаждать следует именно жидкость, а не газ, так как коэффициент теплоотдачи от жидкости к теплопередающей поверхности на один–два порядка выше, чем от газа. Следовательно, для отвода теплоты абсорбции необходимая поверхность теплообмена в случае охлаждения жидкости намного, чем при охлаждении газа.

Рисунок 4.2.6 – Барботажный абсорбер противоточный секционированный;

1 – решетка (тарелка), 2 – переливная труба, 3 – газовый слой;

I – загрязненный газ, П – очищенный газ, III – свежий абсорбент,

IV – отработанный абсорбент.

Рисунок 4.2.7 – Схема колпачково–сетчатой тарелки:

1 – патрубок, 2 – колпачок, З – ситчатый элемент тарелки

Рисунок 4.2.8 – Абсорбер с псевдоожиженной шаровой насадкой:

1 – опорные решетки, 2 – ограничительная решетка, 3 – шаровая насадка, 4 – распределитель жидкости;

I – загрязненный газ, П – очищенный газ, III – свежий абсорбент, IV – отработанный абсорбент.

Весьма эффективным и сравнительно простым является тарельчатый абсорбер с псевдоожиженной насадкой на тарелках (Рисунок 4.2.8). В качестве насадки, помещаемой на опорные решетки 1, используют тела различной формы (чаще всего – шаровые) с кажущейся плотностью меньшей плотности жидкости. Насадку (шары диаметром от 10 до 30 мм – полые или сплошные) изготавливают из полиэтилена, полипропилена и других полимеров, а такие из металла или резины. На тарелках образуется слой жидкости, а насадки переходит в псевдоожиженное состояние. Образующиеся и подхватываемые газовым потоком капли жидкости в значительной степени улавливаются смоченными псевдоожиженными шарами и вновь возвращаются в слой жидкости при попадании шаров в нижнюю часть секции, ограниченной двумя соседними тарелками. Для предотвращения уноса шаров из самой верхней секции установлена ограничительная решетка 2 (Рисунок 4.2.8).

Достоинства:

- высокая эффективность одной ступени за счет развитой поверхности массообмена (это поверхность пленок на шарах и поверхность капель);

- увеличение интенсивности абсорберов: в 4 – 6 раз по газовому потоку и еще больше – по жидкостному;

- возможность работы с загрязненными жидкостями и газами.

Недостатки:

- сложность устройства;

- трудность быстрого опорожнения от жидкости при возникновении аварийной ситуации.

Распылительные абсорберы

Рисунок 4.2.9 – Схема скруббера.

1 – корпус; 2 – форсунки для разбрызгивания жидкости.

В простейших распылительных абсорберах восходящий поток газа движется навстречу абсорбенту, распыленному в виде мелких капель. Распыление производится чаще всею механическими форсунками – такие абсорберы получили название форсуночных.

Достоинства:

- простота устройства и низкую стоимость;

- небольшое гидравлическое сопротивление;

- возможность работы с затрязненными газами, Недостатки:

- низкая эффективность;

- область применения ограничена (для хорошо растворимых газов);

- большой расход абсорбента.

Дата добавления: 2014-01-11