Библиотека

КОНТАКТНЫЙ ТЕПЛО-МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ С

ПЕРЕКРЕСТНО-ПРОТИВОТОЧНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ГАЗА И ЖИДКОСТИ

Гребенюк А.Ф., Губанов С.А.

Донецкий национальный технический университет, г.Донецк, Украина

Для охлаждения коксового газа и извлечения химических продуктов применяются насадочные скрубберы, в которых газ и жидкость движутся противотоком. Эффективность работы таких аппаратов зависит от скорости газа и плотности орошения насадки. В процессах, осуществляемых при давлениях, близких к атмосферному, оптимальным гидродинамическим режимом является режим подвисания, обеспечивающий повышенную интенсивность тепломассопереноса при сравнительно низком гидравлическом сопротивлении.

Режиму подвисания соответствует скорость коксового газа около 3-3,5м/с, однако из-за ограниченности напора газодувок и неустойчивости режима подвисания, легко переходящего в режим "захлёбывания" при колебаниях расхода газа, на коксохимических заводах практикуется плёночный режим работы скрубберов при скорости газа 0,8-1,2 м/с. По этой причине, а также из-за неравномерного распределения газа и жидкости в поперечном сечении, интенсивность тепломассопереноса в насадочных скрубберах сравнительно низкая. По данным исследований коэффициент массопередачи в промышленных абсорберах сероводорода в 2-4 раза меньше, чем в экспериментальных аппаратах.

Установка перераспределительных устройств между секциями насадки с целью интенсификации процессов переноса не всегда приемлема из-за усложнения конструкции и увеличения гидравлического сопротивления.

Для решения этой проблемы нами предложено использовать аппарат с сегментными полками, в котором пространство между полками заполнено насадкой из гофрированных металлических листов с перфорацией, сложенных в пакеты с горизонтальными каналами для прохода газа. Жидкость равномерно распределяется полками по поверхности насадки и стекает с одного листа на нижерасположенный через отверстия в них в виде капель, многократно дробящихся и образующих дополнительную поверхность контакта фаз.

Интенсификация процессов переноса в таком аппарате достигается за счет равномерного распределения жидкости полками по всему объёму насадки, турбулизации потока газа при движении в горизонтальных каналах со скоростью 4-5 м/с, многократного увеличения поверхности контакта фаз между полками. Как показывают расчеты, при удельной поверхности металлической насадки до 120 м2/м3 и более, а коэффициент массопередачи в таких аппаратах в 2-3 раза больше, чем в обычных насадочных скрубберах.

Библиотека