Абсорбер
Абсорбер (от лат. absorbeo — поглощаю) — аппарат для поглощения газов, паров, для разделения газовой смеси на составные части растворением одного или нескольких компонентов этой смеси в жидкости, называемой абсорбентом (поглотителем).
Процесс абсорбции, происходящий в абсорбере, относится к процессам массопередачи. [1]
Абсорбер обычно представляет собой колонку с насадкой или тарелками, в нижнюю часть которой подаётся газ, а в верхнюю — жидкость; газ удаляется из абсорбера сверху, а жидкость — снизу. Абсорбер применяется в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
В исследованиях по физике абсорберами называют материал, поглощающий часть энергии излучаемых частиц. Выбор материала зависит от задачи, обычно используют свинец и жидкий водород. Одно из последних применений таких абсорберов — ионизационное охлаждение.
Кроме того, в пневматике используются ударные абсорберы (shock absorber), предназначенные для поглощения энергии удара, для быстрой мягкой остановки поршня, детали.
Виды абсорберов
[править | править код]При абсорбции процесс протекает на поверхности соприкосновения фаз. Поэтому абсорберы должны иметь развитую межфазную поверхность. Исходя из способа создания этой поверхности, абсорберы условно делят на группы[1]:
- Поверхностные и пленочные
- Барботажные (тарельчатые)
- Распыливающие
Необходимо отметить, что один и тот же тип аппарата в зависимости от условий работы может работать в разных режимах. Так, например, насадочный колонный абсорбер может работать как в плёночном режиме, так и в барботажном.
Поверхностные абсорберы
[править | править код]Поверхность контакта фаз в поверхностных абсорберах создаётся за счёт фиксированной поверхности: либо зеркала жидкости (собственно поверхностные абсорберы), либо текущей плёнки жидкости (плёночные абсорберы), то есть поверхность контакта фаз в аппарате в известной степени определяется площадью элемента аппарата (например, насадки), хотя обычно и не равна ей.
Поверхностные абсорберы используют для поглощения хорошо растворимых газов (например, хлористый водород поглощают водой). Они находят ограниченное применение из-за малой эффективности и громоздкости. [1]
Поверхностные абсорберы делятся на следующие типы:
- Поверхностные абсорберы с горизонтальным зеркалом жидкости;
- Насадочный абсорбер (с неподвижной насадкой);
- Плёночные абсорберы;
- Механические плёночные абсорберы
Аппараты с подвижной насадкой занимают промежуточное положение между насадочными и барботажными абсорберами и рассматриваются отдельно.
Барботажные абсорберы
[править | править код]В барботажных абсорберах поверхность межфазного контакта развивается потоками газовых струек или пузырьков, распределяющихся по жидкости. Поверхность контакта в таких аппаратах определяется гидродинамическим режимом (расходами газа и жидкости).
Многочисленные виды барботажных абсорберов можно разделить на следующие типы:
- Абсорберы со сплошным барботажным слоем, в которых осуществляется непрерывный контакт между фазами;
- Абсорберы тарельчатого типа со ступенчатым контактом между фазами;
- Абсорберы с плавающей(подвижной) насадкой;
- Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости.
Распыливающие абсорберы
[править | править код]В распыливающих абсорберах поверхности контакта фаз образуется путём распыления жидкости в объёме газа на мелкие капли.
Распыливающие абсорберы можно разделить на следующие три группы аппаратов:
1)Полые (форсуночные) распыливающие абсорберы, представляющие собой колонны или камеры, в которых движется газ, встречающий на своём пути жидкость, распыляемую на капли при помощи форсунок (распылителей).
Их достоинство это простота и возможность работы с загрязненными газами. [1]
2) Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыление жидкости осуществляется за счёт кинетической энергии движущегося с большой скоростью газового потока.
Эти абсорберы можно условно разбить на 3 группы.
2.1)Жидкость распыливается при струйном или плёночном её течении.
2.2)Осуществляется восходящий прямоток. Характерным представителем этой группы является бесфорсуночный абсорбер Вентури , в котором жидкость эжектируется в конфузор поступающим в него газом.
2.3)Распыление происходит при ударе движущегося с большой скоростью газа о поверхность жидкости.
3)Механические распыливающие абсорберы, в которых жидкость распыляется вращающимися деталями.
Известно большое число конструкций механических распыливающих абсорберов. Во многих из них достигается высокая эффективность при небольших габаритах. Это обстоятельство, а также низкое гидравлическое сопротивление привлекают внимание исследователей к рассматриваемому типу абсорберов. Однако из-за сложности конструкции, наличия вращающихся частей и значительного расхода энергии- механические абсорберы нашли ограниченное применение.
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 4 Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. http://www.ncm.unn.ru. 8 изд., М. (1971). Дата обращения: 5 марта 2022. Архивировано 5 марта 2022 года.