Тарельчатые Аппараты

массообменные вертикальные колонные аппараты, снабженные расположенными одна над другой поперечными перегородками, или тарелками, с помощью к-рых по высоте колонны осуществляется многократный дискретный контакт газа (пара) с жидкостью. Организованное движение фаз на тарелках м. Б. Прямо-, противо- или перекрестноточным, а также смешанным при общем противотоке фаз по колонне (газ либо пар поднимается вверх, жидкость стекает вниз). В зависимости от назначения массообменного процесса (см., напр., Абсорбция, Газов осушка, Массообмен, Ректификация, Экстракция жидкостная) в колонном аппарате устанавливают 1-100 тарелок и более. Требования к тарелкам и режимы работы аппаратов. Разнообразие применяемых тарелок обусловлено предъявляемыми к ним требованиями.

К последним относят. Обеспечение на их пов-сти (плато) соответствующего запаса жидкой фазы (т. Наз. Задержка жидкости). Достижение необходимой разделит. Способности при изменении нагрузок по газу или жидкости. Малое гидравлич. Сопротивление газовому потоку. Миним. Брызгоунос (с ниж. Тарелок на верхние) для предотвращения снижения движущей силы процесса и уменьшения числа тарелок. Возможность работы аппаратов в адиабатич. Условиях (напр., при ректификации), а также подвода теплоты непосредственно в зону контакта фаз и отвода из нее теплоты (достигается установкой над плато тарелок спец. Змеевиков). Возможность проводить процесс в вакууме (до 8 Па). Высокая эффективность обеспечивается при низком гидравлич. Сопротивлении и малых нагрузках по жидкости либо под давлением (до 32 МПа).

Повыш. Нагрузки по жидкости, влияние гидравлич. Сопротивления невелико. Эффективность тарелок любых конструкций в значит. Степени зависит от способов контактирования фаз на их пов-сти. Различают барботажный и струйный гидродинамич. Режимы работы тарелок. В барботажном режиме на тарелках поддерживается слой жидкости (сплошная фаза), через к-рый барботирует восходящий поток газа (дисперсная фаза), распределяясь в жидкости пузырьками (см. Также Барботирование). С повышением нагрузок по газу происходит инверсия фаз, при к-рой в сплошной (газовой) фазе распределена в виде капель и струй дисперсная (жидкая) фаза. Такой режим наз. Струйным. Аппараты с барботажными тарелками. В барботажном режиме работают ситчатые, колпачковые, клапанные (рис.

1), а также провальные тарелки. Для тарелок первых трех типов барботаж газа и движение жидкости происходят в условиях перекрестного тока благодаря равномерно распределенным на плато тарелок их элементам (отверстиям, колпачкам, клапанам) и наличию переливных устройств (переливных и приемных карманов). Задержка жидкости задается высотой переливной перегородки (10-100 мм). Своб. Сечение (суммарная площадь всех отверстий или щелей) для прохода газа составляет 1-30%, а площадь, занимаемая переливными устройствами, - ок. 20% от площади поперечного сечения колонны. На провальных тарелках реализуется противоточный контакт фаз. Нагрузка по газу характеризуется т. Наз. F0 -фактором [F0 = u(rG -плотн. Газа, u-его скорость в поперечном сечении аппарата)], к-рый достигает 2-2,5 кг 0,5/(с.