Нерегулярные насадки - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике

Следует различать промышленные насадки с размером элемента 10мм и более, применяемые в массообменных колоннах, рассчитанных на большие потоки, и малые, или высокоэффективные, насадки с размером элемента менее 10мм, чаще всего от 1,5-2 до 5-6мм, применяемые в маломасштабных производствах. Наиболее употребительны промышленные насадки в форме колец с высотой, равной наружному диаметру,-сплошные кольца(кольца Рошига), кольца с прямой или крестообразной перегородкой, кольца с перфорацией(кольца Палля). Более сложны в изготовлении, но обладают несколько лучшими свойствами седлообразные насадки Берля и "Инталлокс"(рис.2)

промышленные нерегулярные насадки а-кольцо рашига; б-колбцо с вертикальной перегородкой; в-кольцо с крестообразной перегородкой; г-кольцо палля; д-седла берля; е-седла инталлокс

Рисунок 2. Промышленные нерегулярные насадки а-кольцо Рашига; б-колбцо с вертикальной перегородкой; в-кольцо с крестообразной перегородкой; г-кольцо Палля; д-седла Берля; е-седла Инталлокс.

В зависимости от режима работы насадочного аппарата основной поверхностью контакта газовой и жидкой фаз могут являться внешняя поверхность жидкой пленки, стекающей по элементам насадки (режимы пленочный и подвисания) либо поверхности пузырьков газа и капель жидкости (режим эмульгирования).[11]

В лабораторных и опытных установках, а также при решении многих производственных задач очистки и разделения смесей близких по свойствам компонентов, при небольших потоках требуется высокая эффективность разделения. Этим требованиям в наибольшей мере отвечают насадочные колонны, заполненные нерегулярной мелкой насадкой. В качестве последней используются элементы различной формы размером от 1,5-2 до 6-8 мм, изготовляемые из металлической проволоки или сетки, стекла или кварца, полимерных материалов. Такие насадки обладают развитой поверхностью и капиллярными свойствами, способствующими более полному использованию последней. В узких извилистых каналах слоя насадки создаются условия для турбулизации газовой фазы. Получили применение мелкие насадки главным образом в виде колец, одно - и многовитковых отрезков спирали. Простейшей формой таких насадок следует считать кольца Рашига малых размеров из различных материалов.[12]

Наибольшее применение в нашей стране при разделении изотопов лекгих элементов и в производстве высокочистых веществ получила спирально-призматическая насадка(насадка Левина), представляющая собой отрезки проволочной спирали, навиваемой на трехгранный конус(рис.3).

насадка левина

Рисунок 3. Насадка Левина

Отрезки включают несколько витков с таким расчетом, чтобы длина элемента была близка к его диаметру. Как показали сравнительные испытания, такая форма спирали заметно повышает эффективность по сравнению со спиралью круглого сечения. Разработаны автоматические устройства для изготовления спирально-призматической насадки. Материалом для этой насадки чаще всего служит проволока из нержавеющей стали диаметром 0,2-0,3 мм. Для улучшения смачиваемости насадку рекомендуется предварительно обезжирить, подвергнуть обработке кислотной смесью с последующей тщательной отмывкой водой. Благодаря капиллярным свойствам высокоэффективных насадок, нет необходимости в частом секционировании слоя по высоте колонны.[12,13]

За рубежом для разделения изотопов наиболее широко используется насадка Диксона, элементы которой представляют собой цилиндрические кольца высотой, равной диаметру, с вертикальной перегородкой, из металлической сетки.[13]

Похожие статьи




Нерегулярные насадки - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике

Предыдущая | Следующая