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:
а – аппарат
“Лува”; б – аппарат ГИАП.
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