Насадка и где в ней тарелки

В малых ректификационных колоннах вместо тарелок применяется насадка. Она может быть регулярной (вставной) или хаотической (насыпной). Эти контактные элементы заполняют собой весь внутренний объём ректификационной части колонны.

Тепломассообмен в насадке происходит не на поверхности пузырьков, как в тарельчатых колоннах, а между тонким слоем флегмы, покрывающим материал насадки и паром, движущимся в свободном пространстве (в объёме насадки).

Для образования на насадке этого тонкого слоя флегмы её конструкция должна обладать развитой и хорошо смачиваемой поверхностью. А для турбулентного движения пара в насадке она должна образовывать каналы «замысловатой» формы.

Насадка по своему внешнему виду (на фотографии показана «спирально-призматическая 4мм» насадка в стеклянной трубе) многими воспринимается как некоторый фильтр, который должен иметь определённый срок службы, а потом заменяться. Однако это не так. Насадка - тепломассообменный наполнитель колонны, по которому вниз течёт чистый дистиллят (флегма), а вверх поднимается чистый пар. Таким образом, если оба этих компонента действительно не содержат посторонних включений (пены и взвеси), а насадка выполнена из коррозионностойкого материала, то это контактное устройство будет выполнять свои функции в колонне неограниченно долго. Наша первая ректификационная колонна 1986 года работает у нас до сих пор.

Различные типы насадок.

Ниже приведены достаточно распространенные типы насадок:

Кольца Рашига	Спирально-призматическая	Зульцер классический
Зульцер рулонный	Стедман прямой	Стедман наклонный

В наших спиртовых ректификационных колоннах мы используем два типа насадок (а сейчас все чаще их комбинацию):

хаотичную «спирально-призматическуюя» (с характерным размером от 3 мм до 10 мм);
регулярную «Зульцер рулонный» (с глубиной гофра от 1 мм до 2,5 мм).

В лабораторной ректификации существует также группа контактных устройств, которые не занимают собой весь внутренний объем царги и не являются в классической трактовке ни тарелками, ни насадкой, а относятся к элементам пленочной ректификации. Например:

поперечные шайбы и диски из сетки, чередующиеся через разграничители;
усеченные сетчатые конусы с боковыми полуокнами, установленные с чередованием положения вершины конуса вверх и вниз;
гармошка, сложенная из сетчатых полос;
однозаходная или многозаходная спираль Архимеда;
вертикальные струны (стержни, мелкие цепочки, бусы, тросы, и т.п.), по которым тонким слоем течет флегма, а пар движется параллельно этой конструкции.

Мы эти контактные элементы не применяем, но эффект пленочной ректификации используем в наших вертикальных дистилляторах.

Наверняка у Вас возник вопрос: «Зачем такое многообразие насадок? Неужели среди них нет ОДНОЙ самой лучшей?»

Ответ неоднозначен!!! Дадим ответ на примере назначения автомашин:

Автомашины бывают грузовые, легковые, пожарные ... - но ведь каждая из них лучше других для решения конкретной задачи!

← пред.

В оглавление: Теория ректификации спирта

след. →