Насадочные колонны. Типы насадок и требования к ним

Насадочные колонны широко применяют для процессов абсорбции, очистки, охлаждения и увлажнения газов, иногда ректификации.

Различают 2 основных режима работы насадочных аппаратов:

1. Пленочный, при котором жидкость, омываемая газом, стекает по элементам насадки;

2. Эмульгационный, когда весь аппарат заполнен жидкостью, а через слой ее между элементами насадки барботирует газ.

Основные элементы насадочных колонн:

- насадка;

- опорные колосники;

- устройства для орошения и распределения жидкости.

По способу расположения насадки по высоте аппарата колонны подразделяют на:

- полностью насаженные (рисунок а);

- разделенные на секции (рисунок б);

- частично насаженные (рисунок в).

Колонны с насадкой, загружаемой навалом, имеют обычно высоту слоя не более (6 ÷ 8) × D. Когда требуется высота слоя более (6 ÷ 8) × D, насадку в аппарате располагают отдельными слоями (секциями).

Колонны, частично загруженные, имеют над слоем насадки значительное свободное пространство, в котором жидкость реагирует с газом в распыленном состоянии.

К насадке предъявляются следующие основные требования:

- большая поверхность;

- нечувствительность к загрязнениям и осадкам;

- малое гидравлическое сопротивление;

- простота изготовления;

- малая стоимость.

Применяют насадки двух типов:

- насыпные (из отдельных элементов);

- хордовые (из полос, пластин, решеток).

Насыпные насадки. Основные типы насыпных насадок:

- кольца Рашига (рисунок а);

- кольца Палля (рисунок б);

- седловидная насадка (рисунок в).

Кольца Рашига диаметром 10 – 150 мм применяют часто. Они просты по кон­струкции, дешевы в изготовлении и обеспечивают удовлетворительный контакт между жидкостью и газом. Лучше по своим показателям кольца Палля. Они в отличие от колец Рашига имеют язычки, отогнутые внутрь. Седловидная насадка предпочтительна при работе с продуктами, загрязняющими насадку.

Элементы насадки изготавливают из керамики, фарфора или тонколистового металла.

В промышленных колоннах в основном применяют насадочные кольца диаметром 25 и 50 мм.

Насадка должна быть засыпана ровным слоем. Образование пустот или щелей резко ухудшает работу колонны.

Насыпную насадку укладывают на опорную решетку (колосник) (см. рисунок), которая должна иметь минимальное гидравлическое сопротивление и обладать достаточной механической прочностью, чтобы выдержать вес насадки и удерживаемой ею жидкостью.

Хордовые насадки. Насадки хордовые делают из крупных элементов: деревянных, пластмассовых или керамических брусьев, сеток и гофрированных листов.

Основные типы хордовых насадок:

- плоскопараллельная (рисунок а);

- сотовая (рисунок б);

- зигзагообразная (рисунок в).

Они обеспечивают хороший контакт между жидкостью и га­зом и в то же время имеют малое гидравлическое сопротив­ление.

Основное применение хордовые насадки нашли в вакуумных колоннах.