<=== Возврат к разделу 4.2 4.2.3 Конструкции регулярных насадок Регулярная насадка отличается от нерегулярной меньшим гидравлическим сопротивлением и поэтому чаще всего используется для процессов вакуумной ректификации. К недостаткам аппаратов с регулярной насадкой можно отнести их высокую чувствительность к равномерности орошения. Простейшая регулярная насадка - плоскопараллельная - представляет собой пакеты, набираемые из плоских вертикальных металлических пластин толщиной 0.4-1.2 мм, расположенных параллельно с одинаковым зазором 1020 мм. Высота пакета пластин 400-1000 мм. Наружный диаметр пакета соответствует внутреннему диаметру колонны. Для повышения равномерности распределения жидкости в колонне пакеты устанавливают один над другим взаимно повернутыми на угол 45-90°. Эта насадка может устойчиво работать нагрузках по газу F = 3.5-8 в широком диапазоне плотностей орошения (0.350 м3/м2/ч). В зависимости от производительности, высота насадки, эквивалентная одной теоретической ступени, колеблется в пределах 0.6-1.5 м при гидравлическом сопротивлении 1 м насадки 70-300 Па. Недостатки этой насадки - высокая металлоемкость, плохое перераспределение жидкости, сравнительно низкая эффективность. Для устранения последнего недостатка листы плоскопараллельной насадки выполняют с рифлением или с различными турбулизирующими элементами. Так, насадка конструкции ЛТИ им. Ленсовета (рисунок 4.17а) состоит из вертикальных, параллельно расположенных листов, имеющих поперечные окна с отогнутыми лепестками, причем соседние по высоте лепестки отогнуты в противоположные стороны. Газ, поднимаясь по колонне, проходит через окна, многократно меняя направление движения при ударе о лепестки. Жидкость, стекая по насадке с лепестка на лепесток, распыляется восходящим газовым потоком. Основное преимущество гофрированной насадки (рисунок 4.17б), состоящей из вертикальных металлических листов с рифлением, по сравнению с плоскопараллельной насадкой - меньший унос жидкости, т.к. гофрированная насадка беспровальна. Зазоры между листами обеспечивают дистанциоными планками (рисунок 4.17в), установленными вертикально на расстоянии 250 мм одна от другой, к которым листы насадки привариваются точечной сваркой. Разновидностью гофрированной насадки является Z-образная насадка, которую изготавливают из перфорированного листа (рисунок 4.17г). По основным технологическим параметрам эта насадка на 15- 20 % превосходит плоскопараллельную. Щелевая, или сотовая насадка (рисунок 4.17д) образована из гофрированных вертикальных листов так, что по высоте пакета образуются изолированные вертикальные каналы. Листы соединены в пакеты высотой 400-1000 мм точечной сваркой. К преимуществам этой насадки относятся значительно более высокая (в 2-3 раза), чем плоскопараллельной насадки, удельная поверхность, а также возможность нагревать или охлаждать контактирующие фазы, поскольку каналы, образованные гофрами, пригодны для подачи в них теплоносителя или хладагента. Хорошие характеристики имеют насадки из проволочной сетки. Примером могут Рисунок 4.17 Регулярные насадки служить а) конструкция ЛТИ; б), в) гофрированная; г) Z-образная; д) сотовая; насадка е) насадка Гудлоу; ж) насадка "Зульцер"; з) насадка "Роли-пак" Гудлоу и насадка "Зульцер" - пакеты свернутой в рулон гофрированной проволочной сетки (диаметр проволоки 0,1 мм), высота пакета насадки 100-200 мм (рисунок 4.17е,ж). В последние годы за рубежом разработаны новые высокоэффективные насадки, способные работать при плотности орошения до 200 м 3/м2/ч и при нагрузках по газу F = 5-8. Эти насадки обеспечивают значительное (до 5-6) число теоретических ступеней на 1 м высоты и небольшое гидравлическое сопротивление (до 150 Па на 1 м высоты). Примером может служить насадка "Роли пак", образованная ярусами наклонных листов с прорезями (рисунок 4.17з). В таблице 4.1 дана сравнительная характеристика различных насадок. Таблица 4.1 Основные характеристики насадок различных типов Тип насадки Гидравлическое Производительность Эффективность сопротивление Кольца Рашига 1 1 1 (25х25 мм) Кольца Палля (25х25 1.4-1.5 1-1.25 0.7-0.75 мм) Седла Берля 1.08-1.25 1.11 0.6-0.7 Седла "Инталокс" 1.2-1.4 1.3 0.45-0.5 Насадка Гудлоу 1.15-1.2 3.5 0.13 Насадка "Роли пак" до 2 4.5 0.25-0.45 Регулярную насадку используют в вакуумных стальных колонных аппаратах диаметром 400-3600 мм, предназначенных для разделения термически нестойких и легко полимеризующихся органических смесей при остаточном давлении рабочей среды 0.25-100 КПа и температуре от 0 до 300 °С. При выборе типа аппарата, работающего при атмосферном или повышенном давлении, необходимо учитывать, что максимальная плотность орошения в аппаратах с нерегулярной насадкой достигает 300 м 3/м2/ч ( ~ на 30 % больше, чем для аппаратов с регулярной насадкой). При небольших нагрузках по газу (F = 4-5) целесообразно использовать нерегулярную насадку. При больших нагрузках следует использовать регулярную насадку с каналами, обеспечивающими преимущественный проход газовой фазы. <=== Возврат к разделу 4.2