Спосіб проведення масообмінних процесів

Изобретение относится к способам проведения массообменных процессов в аппаратах с орошаемой насадкой и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности для проведения массообменных процессов в системах газ(пар) - жидкость. Известен способ абсорбции, ректификации, тепло- и массообмена в аппарате насадочного типа, осуществляемый путем введения паров или газов со скоростями, соответствующими началу захлебывания аппарата или близкими к ним [1]. Недостатком известного способа при введении паров или газов со скоростью, соответствующей началу захлебывания, является неконтролируемый рост слоя паро(газо)-жидкостной эмульсии вплоть до полного затопления аппарата, что делает его неработоспособным. Недостатками известного способа при введении паров или газов со скоростями, близкими к скорости, соответствующей началу захлебывания, является недостаточная массообменная и пропускная способности аппарата. В основу изобретения поставлена задача создать такой способ проведения массообменных процессов, в котором новый режим подачи жидкости в слой насадки позволил бы избежать затопления аппарата, добиться периодического захлебывания его и за счет этого интенсифицировать массообмен при одновременном увеличении пропускной способности аппарата по жидкости. Поставленная задача решается тем, что в способе проведения массообменных процессов путем введения газов (паров) в слой насадки со скоростям, близкими к скорости. соответствующей началу захлебывания аппарата, согласно предполагаемому изобретению, в слой насадки периодически подают дополнительное количество жидкости, которое в совокупности с ее основным потоком обеспечивает превышение или, как минимум, достижение скорости, соответствующей началу захлебывания аппарата. Периодическое достижение или превышение скорости, соответствующей началу захлебывания аппарата позволяет избежать его затопления и интенсифицировать массообмен за счет создания периодического режима захлебывания. Периодическая подача дополнительного количества жидкости увеличивает пропускную способность аппарата. Предлагаемый способ испытан в процессе воздушной десорбции диоксида углерода из воды в десорбере внутренним диаметром 160мм с керамическими кольцами Рашига размером 15x15x3 мм, засыпанными в навал на высоту 0,7 м. При определенной плотности орошения (q) воздух вводился со скоростями (W) W < 1. Wзах близкими к скорости, соответствующей началу захлебывания десорбера (W ), Через 4 с в слой зах насадки в течение 6 с подавали дополнительное количество воды, которое в совокупности с ее основным потоком (суммарная плотность орошения -q') обеспечивало превышение или, как минимум, достижение W скорости, соответствующей началу захлебывания десорбера при q'(W'зax), ³ 1 . В течение следующих 4 W ' зах с дополнительное количество воды не подавалось и т.д. Для сравнения был испытан способ, описанный в прототипе. Зафиксированные результаты по прототипу и по новому способу, а также их сравнительные показатели приведены в таблице, где h и h' - высоты единиц переноса в условиях прототипа и нового способа соответственно, a qср - средняя плотность орошения в условиях нового способа. Как следует из таблицы, новый способ проведения массообменных процессов по сравнению с известным обеспечивает рост интенсивности массообмена на 12-33% при одновременном увеличении пропускной способности по жидкости на 5-25%. Предлагаемый способ по-новому реализует открытие СССР № 141 "Явление скачкообразного увеличения тепло- и массообмена между газовой и жидкой фазами в режиме инверсии фаз".