Поверхность контакта фаз при различных режимах работы насадочных колонн.

На рисунке 2. показано ориентировочное соотношение между поверхностью контакта фаз при разных режимах работы насадочных колонн.

Рис. 2. Поверхность контакта фаз при разных режимах работы насадочной колонны.

Как следует из рисунка 2, минимальная поверхность контакта фаз наблюдается при капельном режиме работы насадочной колонны. При пленочном режиме поверхность контакта фаз близка к поверхности насадки. При режиме эмульгирования достигается максимальная поверхность контакта фаз. Скорость движения газовой (паровой) фазы при последнем режиме наиболее близка к скорости захлебывания.

Расчет основных геометрических размеров насадочного абсорбера, работающего в пленочном режиме.

Воспользуемся уравнением, полученным ранее, служащим для расчета потребной поверхности контакта фаз массообменного аппарата

.

С другой стороны, учитывая вышесказанное, что поверхность контакта фаз в пленочном режиме близка к поверхности насадки или равна ей, при условии полного смачивания насадки, запишем выражение для расчета поверхности насадки

, где Н_н – высота слоя насадки; S – площадь поперечного сечения аппарата, f – удельная поверхность насадки.

Введя понятие коэффициента смачиваемости , запишем выражение для расчета поверхности контакта фаз

. Приравнивая правые части первого и последнего уравнения, получим

, откуда следует, что

. (6.2)

Обозначив отношение через ВЕП_y (высота единицы переноса массы по фазе “y”) и, воспользовавшись ранее введенным обозначением числа единиц переноса массы ЧЕП_y, получим

. (7.2)

Расчет диаметра массообменного аппарата производят в общем случае в нескольких сечениях, а затем принимают решение: или один диаметр по высоте аппарата, или разные диаметры, в зависимости от того насколько найденные диаметры аппарата отличаются друг от друга. В частном случае подход к расчету диаметра аппарата может быть иным. Так, например, при расчете диаметра насадочного аппарата выбор сечения для расчета определяется явлением захлебывания. Поэтому, диаметр насадочного аппарата вычисляют для сечения, где расход газовой (паровой) фазы максимален

, (8)

где V – объемный расход газовой фазы, w – скорость движения газовой фазы в сечении, где ее расход максимален

. (9)

Скорость движения газовой фазы принимается равной

, где - скорость захлебывания. Скорость захлебывания определяется по эмпирическим уравнениям.

Теоретическая тарелка. Геометрическая интерпретация теоретической тарелки. Число теоретических тарелок. Коэффициент полезного действия тарелки. Число действительных тарелок. (см. раздел «Ректификация»)