Распыливающие абсорберы

Абсорбер (от лат. absorbeo — поглощаю) — аппарат для поглощения газов, паров, для разделения газовой смеси на составные части растворением одного или нескольких компонентов этой смеси в жидкости, называемой абсорбентом (поглотителем).Абсорбер применяется в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Распыливающие абсорберы можно разделить на следующие три группы аппаратов:

1)Полые (форсуночные) распыливающие абсорберы, представляющие собой колонны или камеры, в которых движется газ, встречающий на своем пути жидкость, распыляемую на капли при помощи форсунок (распылителей).

На рис. 4 показаны некоторые типы распыливающих абсорберов, выполненных в виде полых колонн. Газ в них движется обычно снизу вверх, а жидкость подается через расположенные в верхней части колонны распылители с направлением факела распыла сверху вниз (рис 4,а) или под некоторым углом к горизонтальной плоскости (рис 4,б). Во многих случаях распылители располагают в несколько ярусов. Применяют также комбинированную установку распылителей часть факелом вверх, а часть – факелом вниз (рис 5).

Рис.4. Полые распыливающие абсорберы: а - факел распыла направлен вниз; б - факел распыла направлен под углом (двухрядное разложение форсунок); в - с пережимом в нижней части.

В полом абсорбере, где распылители с направлением факела распыла сверху вниз расположены в один ярус в верхней части аппарата, теоретически осуществляется противоток (при движении газа снизу вверх).

В многоярусных полых, а так же в абсорберах с направленным вверх факелом распыла противоток отсутствует; однако при этом эффективная движущая сила примерно такая же, как и в противоточных абсорберах с одним ярусом распылителей. В рассмотренных типах полых абсорберов газ распределяется неравномерно, что снижает их эффективность. Предложено несколько конструкций, позволяющих улучшить распределение газа. На рис 4,в изображен абсорбер с пережимом в нижней части. Через отверстие в пережиме газ проходит со сравнительно большой скоростью, что способствует более равномерному распределению его вследствие добавочного сопротивления в пережиме.

Рис.5. Схема комбинированной установки форсунок. Попытки избежать неравномерного распределения газа путем тангенциального ввода его в аппарат используются в циклонном распыливающем абсорбере (циклонный скруббер)(рис 6). В этом абсорбере газ движется вверх по винтовой линии, а поглотитель разбрызгивается через расположенные на центральной трубе форсунки.

Рис.6. Циклонный скруббер. Полые распыливающие абсорберы отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью, они обладают малым гидравлическим сопротивлением и могут применяться при сильнозагрязненных газах. При использовании форсунок соответствующей конструкции полые абсорберы могут работать и в случае загрязненных жидкостей, хотя это вызывает иногда известные затруднения. Основной недостаток полых абсорберов - невысокая эффективность, обусловленная перемешиванием газа и плохим заполнением объема факелом распыленной жидкости. Кроме того, расход энергии на распыление жидкости довольно высок. Из-за указанных недостатков полые абсорберы имеют довольно ограниченное применение. Это объясняется еще и тем, что в настоящее время еще не разработаны методы расчета и проектирования полых абсорберов, а влияние факторов на их работу недостаточно выяснено.

2) Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыление жидкости осуществляется за счет кинетической энергии движущегося с большой скоростью газового потока.

Эти абсорберы можно условно разбить на 3 группы.

2.1)Абсорберы первой группы К первой относятся аппараты, в которых жидкость распыливается при струйном или пленочном ее течении. Рабочий объем абсорберов этой группы обычно имеет вид расходомерной трубы Вентури (абсорберы Вентури). Этот объем состоит (рис. 7) из сужающейся части (конфузора), узкой части (горловины) и расширяющейся части (диффузора). Жидкость подают в горловину или в конфузор. Пройдя с большой скоростью через горловину, газ поступает в диффузор; здесь скорость газа постепенно снижается, после чего он направляется в сепарационное устройство. В диффузоре кинетическая энергия газа переходит в энергию давления с минимальными потерями. На рис.7 показаны два типа абсорберов Вентури. В абсорбере, изображенном на рис.7, а, жидкость подается в горловину 1 и через расположенные по ее периферии отверстия и отделяется от газа в циклоне 2. В абсорбере (рис.7,б) осуществляется центральный ввод жидкости через сопло 3. Абсорберы Вентури, показанные на рис.7, называют форсуночными, т.к. жидкость вводят в них через форсунки (сопла).

Интересное из раздела

Атомная энергетика и окружающая среда
Атомная энергия - энергия, выделяющаяся в процессе превращения атомных ядер. Источником атомной энергии является внутренняя энергия атомного ядра. Более точное название атомной энергии - яд ...

Экологическая реабилитация региона бассейна Балтийского моря
При создании территориальной природоохранной программы формируется набор мероприятий, реализация которых позволяет достичь поставленную цель по стабилизации или улучшению экологического сос ...

Микробная биодеградация ксенобиотиков и токсикантов
С развитием химической промышленности в биосферу стало поступать более тысячи различных ксенобиотиков и токсикантов, которые в значительной степени загрязняют окружающую среду. Известно, что ...