Войти
Кольца Супер-Рашига 
Структурированная упаковка В химической обработке, А уплотненный слой представляет собой полую трубу, труба, или другой сосуд, который заполнен материалом упаковки. Набивка может быть случайным образом заполнена небольшими предметами, такими как кольца Рашига, или же это может быть специально разработанная структурированная упаковка. Насадочные слои могут также содержать частицы катализатора или адсорбенты, такие как гранулы цеолита, гранулированный активированный уголь и т. Д.
Назначение уплотненного слоя обычно заключается в улучшении контакта между двумя фазами в химическом или аналогичном процессе. Насадочные слои можно использовать в химическом реакторе, процессе дистилляции или скруббере, но насадочные слои также использовались для хранения тепла на химических предприятиях. В этом случае горячие газы могут выходить через емкость, заполненную огнеупорным материалом, до тех пор, пока набивка не станет горячей. Затем воздух или другой холодный газ подается обратно в установку через горячий слой, тем самым предварительно нагревая подаваемый воздух или газ.
В промышленности насадочная колонна - это тип насадочного слоя, который используется для выполнения процессов разделения, таких как абсорбция, отгонка и дистилляция. Насадочная колонна - это сосуд высокого давления, имеющий насадочную секцию.
Колонки, используемые в определенных типах хроматографии, состоящие из трубки, заполненной насадочным материалом, также могут называться насадочными колонками, и их структура имеет сходство с насадочными слоями.
Колонна может быть заполнена беспорядочно сброшенной насадкой (создавая случайную насадочную колонку) или структурированными насадочными секциями, которые расположены или уложены друг на друга (создавая уложенную упакованную колонку). В колонне жидкости имеют тенденцию смачивать поверхность насадки, и пары проходят по этой смоченной поверхности, где происходит массообмен. Вместо тарелок можно использовать набивочный материал для улучшения разделения в ректификационных колоннах. Преимущество насадки заключается в более низком падении давления в колонне (по сравнению с тарелками или тарелками), что выгодно при работе в вакууме. Упаковочные материалы разной формы имеют разные площади поверхности и пустоты между набивкой. Оба эти фактора влияют на характеристики набивки.
Другим фактором производительности, помимо формы и площади поверхности насадки, является распределение жидкости и пара, которые попадают в насадочный слой. Количество теоретических стадий, необходимых для данного разделения, рассчитывается с использованием определенного соотношения пара и жидкости. Если жидкость и пар распределяются неравномерно по поверхностной площади башни, когда они входят в уплотненный слой, соотношение жидкости и пара не будет правильным, и требуемое разделение не будет достигнуто. Кажется, что упаковка работает неправильно. Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ) будет больше, чем ожидалось. Проблема не в самой насадке, а в неправильном распределении жидкостей, поступающих в насадочный слой. Эти колонны могут содержать распределители и перераспределители жидкости, которые помогают равномерно распределять жидкость по секции насадки, повышая эффективность массопереноса. Конструкция распределителей жидкости, используемых для подачи сырья и флегмы в уплотненный слой, имеет решающее значение для обеспечения максимальной эффективности набивки.
Насадочные колонны имеют непрерывную кривую равновесия пара, в отличие от традиционной тарельчатой перегонки, в которой каждая тарелка представляет собой отдельную точку равновесия пар-жидкость. Однако при моделировании насадочных колонн полезно рассчитать количество теоретических тарелок, чтобы обозначить эффективность разделения насадочной колонны по сравнению с более традиционными тарелками. При проектировании сначала определяется количество необходимых теоретических ступеней равновесия, а затем также определяется высота упаковки, эквивалентная теоретической ступени равновесия, известная как высота, эквивалентная теоретической тарелке (HETP). Требуемая общая высота насадки - это теоретическое число ступеней, умноженное на HETP.
Реакторы с насадочным слоем могут использоваться в химических реакциях в химической промышленности. Эти реакторы трубчатые и заполнены твердыми частицами катализатора, которые чаще всего используются для катализа газовых реакций. Химическая реакция происходит на поверхности катализатора. Преимущество использования реактора с уплотненным слоем заключается в более высокой конверсии катализатора на вес, чем в других каталитических реакторах. Конверсия зависит от количества твердого катализатора, а не от объема реактора.
Уравнение Эргуна можно использовать для прогнозирования падения давления по длине уплотненного слоя с учетом скорости жидкости, размера упаковки, а также вязкости и плотности жидкости.
Уравнение Эргуна, хотя и надежно для систем на поверхности земли, ненадежно для предсказания поведения систем в условиях микрогравитации. В настоящее время на борту Международной космической станции проводятся эксперименты по сбору данных и разработке надежных моделей для орбитальных реакторов с насадкой.
Производительность уплотненного слоя сильно зависит от потока материала через него, который, в свою очередь, зависит от набивки и того, как этот поток регулируется. Электрическая томография может использоваться для наблюдения за распределением жидкостей в различных поперечных сечениях сосуда или, действительно, за картиной потока в насадочной колонне. В зависимости от природы материалов может использоваться емкостная или резистивная томография.
