Типы контактных устройств ректификационных аппаратов

Общепризнанной классификации контактных устройств для осуществления массопередачи в ректификационных аппаратах на настоящее время нет. В основу наиболее простой для запоминания положен способ образования межфазной поверхности:

1. Пропускание газа (пара) в виде пузырьков в жидкости – барботаж, соответственно барботажные тарелки (пример - распылитель воздуха в аквариуме).

2. Распыление жидкости в объеме газа, при которой газ является сплошной фазой, а жидкость дисперсной (пример – распылитель воды на газоне).

3. Взаимодействие газа с движущейся пленкой жидкости, при которой обе фазы являются сплошными (пример – стекание жидкости по стенке) – насадочные колонны.

Основными характеристиками эффективности ректификационных колонн являются.

1. Способность контактного устройства разделять смесь называется эффективностью, которую оценивают числом теоретических тарелок. Термин используется для оценки тарельчатых колонн со ступенчатым массобменом. Под теоретической тарелкой понимают такое устройство, при выходе с которого паровая фаза достигает фазового равновесия (насыщенный пар). Мерой эффективности реальной тарелки, на которой насыщенное состояние пара не достигается, является ее КПД, который равен отношению числа теоретических тарелок n, необходимых для осуществления заданного разделения смеси, к числу реальных тарелок N, необходимых для той же цели: h=n/N. Значение КПД определяют опытным путем, для большинства типов тарелок оно равно 0,4¸0,7.

2. Удерживающая способность по жидкости (УС) - количество вещества в виде пара или жидкости, находящееся между кубом колонны и конденсатором. Складывается из статической УС - количество вещества в состоянии покоя (несливаемый остаток) и динамической УС - вещество, захватываемое восходящими парами. При очень большой УС флегмовое число практически не сказывается на способности разделения.

3. Нагрузка колонны - количество вещества, полученного в результате перегонки в единицу времени. Определяет производительность колонны до ее захлебывания - уноса восходящим потоком пара жидкости из нижележащих зон и невозможности стекания вниз, что делает невозможной работу колонны в режиме массообмена, а также приводит к перебросу перегоняемой жидкости в конденсатор. Во многом определяется флегмовым числом.

4. ВЭТТ - высота, эквивалентная теоретической тарелке. Длина участка колонны, который необходим для перехода от концентрации извлекаемого компонента (спирта) к равновесной с паровой фазой. Используется для оценки эффективности насадочных колонн.