Эффективность тарелок любых конструкций в значительной степени зависит от гидродинамических режимов их работы.
В зависимости от скорости газа и плотности орошения различают три основных гидродинамических режима работы барботажных тарелок: пузырьковый, пенный и струйный (или инжекционный).
На тарелке можно выделить три зоны:
1. зона барботажа
2. зона пены
3. зона брызг
Основная поверхность контакта находится во 2. и 3. зонах.
Пузырьковый режим наблюдается при небольших скоростях газа, когда он движется через слой жидкости в виде отдельных пузырьков. Пены и брызг мало, поэтому поверхность контакта фаз невелика. Часть жидкости «проваливается» через отдельные отверстия.
Пенный режим – с увеличением расхода газа отдельные пузырьки сливаются в сплошную струю, которая на определенном расстоянии разбивается с образованием большого количества пузырьков. Возникает газо-жидкостная дисперсная система – пена, которая нестабильна и разрушается с прекращением подачи газа. В пенном режиме поверхность контакта фаз максимальна, т.к. контактирование газа и жидкости происходит на поверхности струй и пузырьков газа, а так же на поверхности капель жидкости, образующихся при разрушении пузырьков газа.
|
|
Струйный (инжекционный) режим.
При дальнейшем увеличении скорости газа увеличивается длина газовых струй, которые выходят на поверхность барботажного слоя, не разрушаясь и образуя большое количество крупных брызг. Отдельные зоны не существуют, всё составляет зону брызг. Происходит унос жидкости с нижней тарелки на верхнюю. Поверхность контакта фаз резко снижается.
Переход от одного режима к другому происходит постепенно, и общие методы расчета критических точек не существуют.
Рабочим, оптимальным режимом работы тарельчатых абсорберов является пенный режим.