Насадочные аппараты

Данные аппараты представляют собой вертикальные цилиндрические колонны, заполненные твердой насадкой, предназначенной для увеличения поверхности контакта газовой и жидкой фаз. Отдельными элементами насадки могу служить тела довольно сложной формы. Разработано множество вариантов их конструкции (рис.4).

В зависимости от режима работы насадочного аппарата основной поверхностью контакта газовой и жидкой фаз могут являться внешняя поверхность жидкой пленки, стекающей по элементам насадки (режимы пленочный и подвисания) либо поверхности пузырьков газа и капель жидкости (режим эмульгирования). Как правило, насадочные аппараты работают при противоточном движении фаз, при этом жидкая фаза подается в верхнюю часть абсорбера, а газовая - в нижнюю (рис.5).

Насадка 1 укладывается в колонну 2 на опорные решетки 3, имеющие отверстия для прохода жидкости и газа, служащие одновременно для равномерного распределения последнего. Первоначальное распределение жидкости по насадке осуществляется с помощью распределительного устройства 4, в качестве которого могут использоваться распределительные тарелки, форсунки, центробежные оросители и т.д. Однако по мере стекания жидкости по насадке равномерность ее распределения нарушается в силу так называемого ² пристеночного эффекта². Он обусловлен неоднородностью заполнения элементами насадки поперечного сечения аппарата, а именно невозможностью плотной укладки элементов насадки вблизи обечайки (цилиндрических стенок колонны)в силу геометрических причин. Это приводит к большему свободному объему вблизи стенок колонны, что уменьшает гидравлическое сопротивление потоку жидкости и вызывает преимущественное стекание жидкости от центра к периферии. Для предотвращения данного явления насадку укладывают секциями высотой не более 3 метров в каждой.

Рис. 4. 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.

Рис. 5. Насадочный абсорбер с секционной загрузкой насадки: 1 - насадка; 2 - колонна; 3 - опорная решетка; 4 - распределительное устройство; 5 - перераспределитель жидкости; 6 - гидравлический затвор.

При этом между секциями располагают перераспределительные устройства 5, восстанавливающие равномерность орошения насадки. Над распределительным устройством 4, как правило, устанавливают брызгоуловители для предотвращения уноса капель жидкости газовым потоком.