Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости

Барботажные абсорберы с механическим перемешиванием жидкости представляют собой сосуды с мешалками в которых газ барботирует через стой перемешиваемой жидкости. Механическое перемешивание повышает скорость массопередачи так как касательные напряжения возникающие в жидкости при перемешивании вызывают дробление пузырьков газа что ведет к увеличению поверхности соприкосновения фаз Сопротивление абсорберов с механическим перемешиванием определяемое высотой уровня жидкости велико.

Абсорберы с механическим перемешиванием используют сравнительно редко Они находят применение при небольших отношениях газ жидкость а также если в поглотителе присутствует мелко измельченное твердое вещество во взвешенном состоянии Эти абсорберы используют также в случаях когда требуется значительное время пребывания жидкости в аппарате (например при протекании в процессе абсорбции химической реакции) или при периодической абсорбции В процессе поглощения можно отводить выделяющееся тепло при помощи рубашки или змеевика по которым пропускают охлаждающий агент.

Наиболее употребительны турбинные мешалки с пряными лопатками (рис. 20). создающие радиальный поток перемешиваемой жидкости. Чтобы избежать образования воронка в перемешиваемой жидкости, у стенок сосуда располагают отражательные перегородки. Газ подают под мешалку через центральную трубу (рис. 20а), перфорированное трубчатое кольцо (рис. 20,б), полый вал (рис. 20,е), а иногда через пористую перегородку или перфорированный лист.

Для проведения процесса абсорбции рекомендуют отношения Н/D=1—4 и D/d=2,5-4, где d — диаметр мешалки; D — диаметр сосуда; Н — высота жидкости в сосуде (рис. 20). Окружную скорость на конце лопаток принимают 3—8 м/с.

Рис. 20  Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости:
а - с центральным вводом газа;
б - с вводом газа через перфорированное кольцо;
в - с двухрядной мешалкой (ввод газа через полый вал).

При больших отношениях Н/D (выше 2,5) применяют многорядные турбинные мешалки (рис. 20,в). При малом расстоянии между турбинами нижняя турбина создает осевое движение жидкости, что неблагоприятно для абсорбции. Наилучшие результаты достигаются при отношении h/d = 3-7, где h – расстояние между турбинами. При малом расходе удельной мощности (0,2 кВт/м³) целесообразнее применить однорядную, а при большом расходе удельной мощности (0,75 кВт/м³) -многорядную турбинную мешалку.