Практическое занятие № 38 по теме Теплотехническое оборудование

Наименование занятия:

Сорбционные установки

Цель занятия:

Определить основные элементы и принцип действия абсорбционных установок

Определить основные элементы и принцип действия адсорбционных установок

Методические указания к занятию.

Абсорбция и адсорбция, это частные случай общего явления, называемого сорбцией. Сорбция - это поглощения веществ, входящих в состав одной фазы другой фазой, обычно более плотной называемой сорбентом. При абсорбции поглотителем является жидкость и называемая абсорбентом. При адсорбции поглощение происходит поверхностью твердого поглотителя называемого адсорбентом.

В качестве абсорбентов широкое применение получила вода.

В качестве адсорбентов наибольшее промышленное применение получили активированный уголь и силикагель.

Абсорберы.

Абсорберы – это смесительные аппараты, в которых происходит массообмен, т. е. абсорбент улавливает (поглощает) «вредное» вещество из газа или воздуха.

В нижнюю часть аппарата подается газ или воздух, который движется снизу вверх, а на верхнее распределительное устройство (тарелку) подается абсорбент, который движется сверху вниз. В результате массообмена из газа или воздуха «вредные» газы поглощаются водой. Из нижней части аппарата выходит обогащенный абсорбент, а из верхней части аппарата - очищенный газ или воздух.

Применяют форсуночные, насадочные, пленочные и барботажные, каскадные абсорберы. Наилучший массообмен происходит в абсорберах барботажного типа

Адсорберы

В качестве адсорберов широкое применения получили установки работающие по принципу насадочных аппаратов или аппаратов с движущемся или кипящим слоем адсорбента.

Принцип работы адсорбентов: Газ или воздух подается в аппарат и соприкасается с адсорбентом. В результате массообмена газ воздух очищается, т. е. адсорбент улавливает из газа или воздуха пары или агрессивные или токсичные газы. Очищенный газ или воздух удаляется, а адсорбент.

Через определенный период времени адсорбенты подвергают регенерации. Регенерация – это процесс восстановления обменной способности адсорбента. После регенерации адсорбент возвращается в аппарат и вновь поглощает «вредные» вещества, а поглощенное адсорбером вещество после регенерации можно использовать в производстве.

Поглотитель (адсорбент) может лежать в неподвижном или кипящем слое на поддерживающей решетке или движущимся слое адсорбента

Полые (форсуночные абсорбционные аппараты:?

Они представляют собой колону или камеру круглого или прямоугольного сечения, в которой находится система трубопроводов с установленными на них форсунками, для разбрызгивания воды. Вода распыляется на капли при помощи паровых, механических или пневматических форсунок, а также дисковых распылителей. Жидкость распыляется для увеличения производительности, т. к. чем меньше капля,

Практическое занятие № 38 по теплооборудованию лист 2

Тем больше поверхность массообмена. Наибольшее распространение получили механические форсунки. Они требуют на распыления 0,3-0,5 (кВт/ч) энергии на 1 тонну жидкости.

Работа: Вода разбрызгивается (дробится) на капли форсунками. Поток газа или воздуха подается, как правило, противотоком. При соприкосновении между жидкостью газом или воздухом, происходит – массообмен, т.е. вода абсорбирует «вредный» газ. Массообмен происходит на поверх капель. Очищенный воздух или газ выходит из аппарата, а вода с поглощенным «вредным» газом направляется на регенерацию.

Пленочные абсорбционные аппараты

Аппарат состоит из: корпуса в виде цилиндра, в корпус вставлен пучок концентрических цилиндров. Верхний торец внутреннего цилиндра вставлена плоская розетка. Вода подается через сопло ввареное в верхние днище, а газ или воздух - через патрубок в нижней части корпуса.

Работа:

Вода выходит из сопла, подает вниз, ударяется о розетку и разбрызгивается. И после двукратного отражения от верхнего днища и стенок попадается на поверхность концентрических цилиндров. И в виде пленки вода стекает вниз по поверхности цилиндров.

На встречу воде снизу поднимается воздух или газ, которые соприкасаются с пленкой воды. Происходит массообмен и «вредный» газ абсорбируется (поглощается) водой.Очищенный воздух или газ выходит из аппарата, а вода с поглощенным «вредным» газом направляется на регенерацию.

Насадочные смесительные теплообменные аппараты:

Они представляют собой колонну, в которой на опорной решетке насыпан или уложен в определенном порядке насадок. Насадок предназначен для увеличения поверхности контакта теплоносителя и обеспечения пленочного стекания жидкости.

В качестве насадок широко используются керамические кольца Рашига, стальные шарики, куски кокса или кварца, деревянные рейки, спирали из стальной ленты. пластмассовые прутки. керамические блоки др.

В качестве распределительных устройств применяют: желоба, брызгалки, тарельчатые распределители, перфорированные трубы, вращающиеся разбрызгиватели и т. д.

В аппаратах насадок размещают несколькими ярусами высотой 1-3 м. Между ярусами оставляют свободные объемы 300-400 мм, в которых устанавливают распределительные устройства для жидкости. Насадок делят на ярусы т. к. по мере протекания жидкости по насадку вниз она устремляется к стенкам аппарата.

РаботаГаз поступает обычно в нижнюю часть колоны, что позволяет осуществить противоток двух теплоносителей. Жидкость подается в верхнею часть колоны на распределительное устройство для воды, и пленкой стекает по насадку вниз. Соприкасается с воздухом или газом. Происходит массообмен и вода абсорбирует (поглощает) «вредный» газ. Очищенный воздух или газ выходит из аппарата, а вода с поглощенным «вредным» газом направляется на регенерацию.

Исходные данные к практическому занятию по теплооборудованию «Сорбционные аппараты»

Вариант	Поглощаемое вещество	Источник загрязнения	Тип абсорбера	Тип адсорбера (вид слоя адсорбента)
	Сернистый газ	Дым. Газы	Форсуночный	Неподвижный
	Аммиак	Воздух	Пленочный	Кипящий
	Углекислый газ	Дым. Газы	Насадочный	Движущимся
	Сероводород	Природный газ	Барботажный	Кипящим
	Угарный газ	Дым. Газы	Каскадный	Неподвижный
	Угарный газ	Воздух	Форсуночный	Кипящий
	Сернистый газ	Дым. Газы	Пленочный	Движущимся
	Фенол	Воздух	Насадочный	Неподвижный
	Сероводород	Дым. Газы	Барботажный	Кипящий
	Сернистый газ	Воздух	Каскадный	Движущимся
	Аммиак	Дым. Газы	Форсуночный	Неподвижный
	Углекислый газ	Воздух	Пленочный	Кипящий
	Сероводород	Природный газ	Насадочный	Движущимся
	Фенол	Воздух	Барботажный	Неподвижный
	Угарный газ	Дым. Газы	Каскадный	Неподвижный
	Угарный газ	Воздух	Форсуночный	Кипящий
	Фенол	Дым. Газы	Пленочный	Движущимся
	Сернистый газ	Воздух	Насадочный	Неподвижный
	Сернистый газ	Дым. Газы	Барботажный	Кипящий
	Аммиак	Воздух	Каскадный	Движущимся
	Углекислый газ	Дым. Газы	Форсуночный	Неподвижный
	Сероводород	Воздух	Пленочный	Кипящий
	Угарный газ	Дым. Газы	Насадочный	Движущимся
	Угарный газ	Воздух	Барботажный	Движущимся
	Сероводород	Дым. Газы	Каскадный	Неподвижный
	Фенол	Воздух	Форсуночный	Кипящий
	Угарный газ	Дым. Газы	Пленочный	Движущимся
	Сернистый газ	Воздух	Насадочный	Неподвижный
	Аммиак	Дым. Газы	Барботажный	Кипящий
	Углекислый газ	Воздух	Каскадный	Движущимся