Знание конструкции насадочной колонны

1. Что понимается под насадочной колонной?

Набивные колонны - это сосуды под давлением, содержащие наполнительную часть, которая представляет собой трубы или полые трубки, набитые мелкими частицами и набивкой. Обычно они имеют цилиндрическую форму и изготавливаются из нержавеющей стали или стекла. Как правило, они короче капиллярных колонок. Колонны имеют более высокий перепад давления, поскольку они заполнены материалом.

Насадочные колонны используются в основном для трех типов разделения: дистилляции, абсорбции газа и экстракции жидкость-жидкость. В отличие от тарельчатой колонны, где контакт газа с жидкостью происходит ступенчато, в насадочной колонне контакт газа с жидкостью происходит непрерывно. В этой конструкции жидкость стекает по колонне и проходит через упаковочный материал. При движении жидкости вниз пар или газ поднимается вверх в противотоке. Иногда используются газопоглотительные колонны с противоточным потоком.

Набивные колонны обычно состоят из труб, набивки и других материалов, причем трубы содержат большую часть материала, так как газ и жидкость проходят друг через друга внутри емкости. Ниже приведен список основных компонентов насадочной колонны:

Судно

Система распределения распыления

Резервуар

Насос

Воздуходувка

Опорный пол

Demister

Производительность насадочной колонны в целом зависит от правильного распределения газов и жидкостей в насадочном слое. Поэтому при проектировании колонны с насадочным слоем необходимо учитывать это правильное распределение.

2. Где используются насадочные колонки?

Они используются в нефтяной промышленности, пищевой, химической и т.д. Они также широко используются на тепловых электростанциях для термической утилизации дымовых газов, удаления SO2 и очистки воды. Они играют значительную роль в перерабатывающей промышленности, поскольку на процесс разделения в насадочных колоннах приходится от 40% до 70% капитальных и эксплуатационных затрат отрасли. Помимо возможности разделения, насадочные колонны могут также обеспечивать направление теплообмена между жидкостями и газами. Эта способность к теплообмену делает их ценными для многих компаний. С точки зрения термодинамических преимуществ они являются лучшими устройствами для процессов переноса массы и тепла в газовой и жидкой фазах.

3. Каковы преимущества насадочной колонны?

по-прежнему широко применяются в различных областях благодаря своим многочисленным преимуществам. Начиная от доступности по цене и более низкого давления и заканчивая возможностью размещения в небольших помещениях и пригодностью для использования в системах вспенивания, они являются отличным выбором для многих компаний в различных отраслях промышленности.

Ниже приведены некоторые из основных преимуществ, которыми обладают насадочные колонны:

Широкий выбор: На выбор предлагается множество типов носителей, фиксаторов и адсорбентов, что способствует решению проблемы разделения и анализа различных компонентов.

Экономичность: Упакованные колонки для работы с агрессивными жидкостями зачастую обходятся дешевле, чем аналогичные тарельчатые колонки. Такая доступность делает насадочные колонки привлекательными для многих компаний.

Идеальны для работы с пенящимися системами: Благодаря своей структуре насадочные колонны лучше других вариантов подходят для работы с пенящимися системами.

Подходит для колонн малого диаметра: Тарелки часто бывают дорогими, и их трудно установить в колонны малого диаметра. Упакованные колонны - хороший вариант, если ваша колонна менее 0,6 м, поскольку их можно устанавливать в местах с меньшей площадью.

Более низкое удерживание жидкости: Упакованные колонки имеют более низкую степень удержания жидкости, чем тарельчатые колонки. Это более низкое положение особенно полезно при работе с легковоспламеняющимися или токсичными жидкостями. Поскольку для обеспечения безопасности необходимо удерживать небольшие количества потенциально опасных жидкостей, более низкое удерживание жидкости в насадочных колоннах является идеальным решением.

Снижение перепада давления: Как правило, тарельчатые колонки имеют более высокий перепад давления, чем насадочные. Набивные колонки являются хорошим вариантом, если колонка требует более стабильного давления.

4. Как спроектировать насадочную колонну?

При проектировании следует учитывать тип, высоту и ширину колонок:

Выбор размера и типа упаковки

Упакованные колонки могут быть выполнены со случайной или структурированной упаковкой.

Определить высоту колонны

Высота упаковки равна высоте передаточного устройства, умноженной на количество передаточных устройств. Высоту упаковки можно определить с помощью массообменного анализа или анализа равновесных фаз.

Определение диаметра колонны

Диаметр колонны относится к производительности насадочной колонны. Он определяется путем определения площади поперечного сечения насадочной колонны. Для расчета диаметра и площади поперечного сечения колонны для требуемого перепада давления следует использовать обобщенную зависимость перепада давления.

Выбор и проектирование внутренних характеристик колонны

Поддержка упаковки

Перераспределитель жидкости

Прессовая плита