
Распределитель жидкости является ключевым внутренним устройством насадочной колонны и относится к компонентам химического массообменного оборудования. Он применяется в процессах дистилляции, абсорбции, экстракции при атмосферном, повышенном и вакуумном давлении. Данное устройство обеспечивает р...
Распределитель жидкости является ключевым внутренним устройством насадочной колонны и относится к компонентам химического массообменного оборудования. Он применяется в процессах дистилляции, абсорбции, экстракции при атмосферном, повышенном и вакуумном давлении. Данное устройство обеспечивает равномерное распределение жидкости, повышая эффективность массообмена в насадке, уменьшая каналообразование и пристенный поток, что позволяет снизить стоимость колонны.
Желобчато-тарельчатый распределитель жидкости (газожидкостный) представляет собой распределитель с внутренней рециркуляцией, сочетающий преимущества переливного тарельчатого и ситчатого тарельчатого распределителей. Его устойчивость к забиванию значительно улучшена, исключена опасность уноса жидкости. Паровые патрубки имеют прямоугольную форму, обеспечивая максимально возможное свободное пространство для прохода газа. Изготовление не ограничено диаметром колонны. Материалы включают нержавеющую сталь 304/316, керамику, фторопласт и др. Керамика выдерживает температуру до 800 °C, фторопласт подходит для агрессивных сред.
Желобчато-тарельчатый распределитель жидкости обычно состоит из распределительного желоба (главный желоб, или первая ступень) и распределительных каналов (вторичные желоба, или вторая ступень). Главный желоб через отверстия в дне разделяет жидкость на несколько потоков, которые направляются в расположенные ниже распределительные каналы. В дне (или стенках) распределительных каналов имеются отверстия (или трубы) для равномерной подачи жидкости на слой насадки. Желобчато-тарельчатый распределитель жидкости обладает широким диапазоном регулирования нагрузки и высокой устойчивостью к загрязнению, особенно подходит для больших газожидкостных нагрузок и для разделения жидкостей, содержащих твёрдые взвеси или имеющих высокую вязкость. Благодаря отличным распределительным свойствам и устойчивости к загрязнению, область применения очень широка.
Он обладает следующими превосходными характеристиками:
1.Многофункциональность: используется как газожидкостный распределитель и распределитель жидкости в насадочных колоннах.
2.Широкая область применения: может использоваться в насадочных колоннах процессов ректификации, абсорбции, десорбции, промывки при атмосферном, вакуумном и повышенном давлении в таких отраслях, как химическая, нефтехимическая, нефтеперерабатывающая, лёгкая, фармацевтическая, природоохранная, атомная и др.
3.Отличные эксплуатационные свойства: высокая эффективность, многоцелевое использование; устойчивость к забиванию, пригоден для загрязнённых сред; хорошее предотвращение уноса брызг; равномерное распределение газа и жидкости; занимает меньшую высоту по сравнению с многоступенчатыми желобчатыми распределителями; высокий диапазон регулирования нагрузки, до 10:1 и более; низкое гидравлическое сопротивление.
4.Разборная конструкция, удобство монтажа и обслуживания, увеличенный срок службы.
5.Некоторые модели выполняют также функции сбора и перераспределения жидкости и требуют совместного использования с устройством перераспределения между слоями насадки.
Для уменьшения эффекта масштабирования, вызванного неравномерным распределением жидкости, и полного использования эффективности насадки необходимо устанавливать распределитель жидкости в насадочной колонне для равномерного распределения жидкости по верху слоя насадки. Качество начального распределения влияет не только на эффективность массообмена, но и на диапазон регулирования нагрузки. Таким образом, распределитель жидкости является крайне важным внутренним устройством насадочной колонны. Существует множество типов распределителей, выбор основывается на качестве распределения, диапазоне регулирования, производительности, газовом сопротивлении, чувствительности к горизонтальности и других факторах.
1.По гидродинамическому принципу: гравитационные распределители жидкости (щелевые, переливные, напорные распределители, разбрызгивающие, многотрубные).
2.По форме: трубчатые, двухрядные трубчатые, желобчатые, тарельчатые, ударные, сопловые, башенные, лотосовые, комбинированные и др.
3.По способу выхода жидкости: струйные, переливные.
4.По числу ступеней распределения: одноступенчатые, многоступенчатые.
5.По комбинации распределителей: трубчато-желобчатые, щелево-желобчатые, желобчато-тарельчатые.
Назначение распределителя жидкости — обеспечить равномерное первоначальное или повторное распределение жидкости на верху слоя насадки или на определённой высоте, чтобы увеличить эффективную поверхность тепло- и массообмена, улучшить межфазный контакт и, следовательно, повысить эффективность колонны.
Эксперименты показывают, что поток жидкости в слое насадки не является равномерным поршневым, а сопровождается каналообразованием, отклонениями и пристенным потоком. Это вызывает эффект масштабирования и краевой эффект. Правильный выбор и проектирование начального распределителя и перераспределителя направлены на уменьшение и предотвращение эффекта масштабирования, что позволяет снизить высоту и диаметр колонны, уменьшить капитальные и эксплуатационные расходы.
Неравномерное распределение жидкости в насадочной колонне подразделяется на крупномасштабное и мелкомасштабное. Мелкомасштабное вызвано каналообразованием внутри слоя насадки, крупномасштабное — распределителем жидкости, что может значительно снизить эффективность всей колонны. Эксперименты показывают, что чем выше эффективность насадки, тем сильнее влияние качества распределения жидкости на её характеристики.