По поводу режимов работы насадочных ректификационных и абсорбционных колонн
Немного теории для понимания «об чем речь».
Авторы учебников выделяют следующие режимы работы колонн:
пленочный, подвисания, захлебывания, барботажный, уноса, эмульгирования, ламинарный, переходной, эмульгационный, струйчато -пленочный, капельный, струйчатый, промежуточный, турбулентный, принудительного эмульгирования…
На самом деле нам интересны только два:
- пленочный – «в этом режиме орошающая жидкость движется по орошаемой насадке в виде пленок и капель…»
- эмульгационный (эмульгирования, захлебывания) - «образуется газо-жидкостная дисперсная система по внешнему виду напоминающая пену». «Фазы непрерывно инвертируют, меняясь ролями. Происходит интенсивное перемешивание фаз».
Остальные режимы (кроме последнего) - разное обзывание переходных процессов.
При этом:
«Режим эмульгирования соответствует максимальной эффективности насадочных колонн»
Под эффективность понимается разделяющая способность, исчисляемая в количестве ТТ.
На этом рисунке видно как резко увеличивается разделяющая способность (графики 1, 2) при переходе из пленочного режима в эмульгационный.
«Испытания были проведены в колонне Подбельняка диаметром 25 мм с насадкой Хелигрид … при нагрузке 1000 мл/ч».
«Диаметр колонны составлял 37,5 мм. Были исследованы числа теоретических ступеней разделения, приходящихся на 1 м рабочей высоты колонны, и перепад давления в колонне при различных скоростях потока паров… Если насадочная колонна работает в так называемом эмульгационном режиме, то интенсивность массообмена может повыситься в 6 раз…»
Т.е. может повыситься в 6 раз, а может и не в 6, а например в 1,01 раза?
Роль насадки при эмульгационном режиме
«Причина высокой интенсивности в режиме захлебывания объясняется большой поверхностью соприкосновения фаз, которая определяется в этом режиме не геометрической поверхностью насадки, а условиями барботажа».
Т.е. классические характеристики насадок бессмысленны, если режим не пленочный. Может путанка или галька – наиболее эффективны.
При всех плюсах самого эффективного режима:
«Однако работа производственных аппаратов в режиме захлебывания неустойчива, так как сопровождается значительными колебаниями сопротивления, и даже при небольшом изменении расхода газа происходит переход ко второму или четвертому режиму с заметным снижением эффективности»
«При этом неустойчивость, присущая данному режиму устраняется искусственным затоплением»
В отличии от эмульгационного режима, пленочный режим устойчив (стабилен). Однако, как видно из графика
максимальная разделяющая способность соответствует какой-то неопределенной точке скорости пара (подводимой мощности). Какой?
Причем поведение кривой два может быть и другим : рост – падение – резкий рост.
«Для полупромышленных колонн оптимальной нагрузкой является нагрузка несколько меньшая, чем нагрузка, вызывающая захлебывание».
«В лабораторных колонках максимальная эффективность наблюдается не при верхней предельной нагрузке, а при значительно меньших нагрузках».
«Нагрузка при оптимальном режиме для колец Рашига совпадает с нагрузкой при захлебывании колонны, а для насадки из проволочных колец она соответствует 81—88% максимальной нагрузки»
Т.е. смотря что, смотря с чем, в общем Х.З.
Так как эмульгационный режим крайне неустойчив и имеет тенденцию срываться, то трудно исполнить
«В насадочных колоннах очень важно поддерживать скорость потока пара постоянной» (для обеспечения эффективности процесса разделения).
Вот о чем идет речь, когда мы обсуждаем, нужно ли во время отбора тела вводить колонну в предзахлеб (эмульгационный режим) или на какой мощности отбирать тело в пленочном режиме.
В данном цитатнике были использованы фрагменты следующих произведений:
В.В. Кафаров «Основы массопередачи»
А.Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии»
Э. Крель «Руководство по лабораторной перегонке»
В.М. Рамм «Абсорбция газов»
В.Н. Стабников «Перегонка и ректификация этилового спирта»
-
График.jpg
size: 58.47Кб
type: jpg
-
классика.jpg
size: 71.96Кб
type: jpg
С уважением, Олег Кузнецов.
(Сейчас люди подумают, что я процент с вертикальных имею 
) 
А больше кран открыть, не? 
).
![]:->](https://alcodistillers.ru/forum/extensions/k_smiles/img/aq.gif)
