Типи насадок

Для того, щоб насадка працювала ефективно, вона повинна задовольняти наступним основним вимогам: 1) мати високу поверхню в одиницях об’єму; 2)добре змочуватися рідиною, що зрошує; 3) надавати малий гідравлічний опір газовому потоку; 4) рівномірно розподіляти рідину, що зрошує; 5) бути стійкою до хімічного впливу рідини і газу, що рухаються в колонні; 6) мати малу питому вагу; 7) володіти високою механічною міцністю; 8) мати невисоку вартість.

Мал.1 Типи насадок

а – кільця Рашига безладно покладені (навалом); б- кільця з перегородками, правильно покладені; в – насадка Гудлое; г – кільця Палячи; д – насадка «Спрейпак»; е – сідла Берля; ж- хордова насадка; з – сідла «Інталлокс»

Насадок, що цілком задовольняють усім зазначеним вимогам, не існує, тому що, наприклад, збільшення питомої поверхні насадки спричиняє збільшення гідравлічного опору апарату і зниження граничних навантажень. У промисловості застосовують різноманітні за формою і розмірами насадки (мал.1), що тією чи іншою мірою задовольняють вимогам, що є основними при проведенні конкретного процесу абсорбції. Насадки виготовляють з різноманітних матеріалів (кераміка, порцеляна, сталь, пластмаси та ін.), вибір яких диктується розміром питомої поверхні насадки, змочувальною та корозійною стійкістю.

Як насадку використовують засипання у колону навалом шматків коксу або кварцу розмірами 25 – 100 мм. Однак унаслідок ряду недоліків (мала питома поверхня, високий гідравлічний опір та ін.) кускову насадку в даний час застосовують рідко.

Широко поширена насадка у вигляді тонкостінний керамічних кілець висотою, рівною діаметру (кілець Рашига), що змінюється в межах 15 – 150 мм. Кільця малих розмірів засипають в абсорбер навалом (мал.1,а). Великі кільця (розмірами не менш (60х50 мм)укладають правильними рядами, зрушеними друг щодо друга (мал.1, б). Цей спосіб заповнення апарату насадкою називають завантаженням в укладання, а завантажену таким способом насадку – регулярною. Регулярна насадка має ряд переваг перед нерегулярною, засипаною в абсорбер навалом: володіє меншим гідравлічним опром, припускається великі швидкості газу. Однак для поліпшення змочування регулярних насадок необхідно застосовувати більш складні по конструкції зрошувачі. Хордова дерев’яна насадка (мал. 1, ж) звичайно використовується в абсорберах, що мають значний діаметр. Основне її достоїнство – простота виготовлення, недоліки – відносно невелика питома поверхня і малий вільний об’єм.

За останні роки стали застосовуватись спіральні насадки, виконані з металевих стрічок та дроту, різні металеві насадки (мал.1, д), а також насадка зі скляного волокна.

При виборі розмірів насадки варто враховувати, що чим більше розміри її елементу, тим вище припустима швидкість газу (і, відповідно, продуктивність абсорбера) і нижче його гідравлічний опір. Загальна вартість абсорбера з насадкою з елементів великих розмірів буде нижче за рахунок зменшення діаметра апарата, незважаючи на те, що його висота трохи збільшиться в порівнянні з висотою апарата, що має насадку менших розмірів (унаслідок зниження розмірів питомої поверхні насадки й інтенсивності масопередачі)

Дрібна насадка переважніше також при проведенні процесу абсорбції під підвищеним тиском, тому що в цьому випадку гідравлічний опір абсорбера не має істотного значення. Крім того, дрібна насадка, що володіє більшою питомою поверхнею, має переваги перед великою тоді, коли для здійснення процесу абсорбції необхідно велике число одиниць чи переносу теоретичних ступіней зміни концентрацій.