Насадочная колонна представляет собой цилиндрический вертикальный аппарат, заполненный по всей высоте или на отдельных участках насадкой определенных размеров и конфигурации.
Насадка предназначена для создания большой поверхности контакта между стекающей по ней жидкостью и поднимающимся ютоком паров и их интенсивного перемешивания.
Контакт и массообмен в насадочной колонне происходят непрерывно н на всем участке аппарата, заполненном насадкой. Этим и отличается работа насадочной колонны от тарельчатой.
В насадочных колоннах практически невозможно добиться равномерного распределения стекающей сверху вниз жидкости по всем поперечным сечениям аппарата.
В настоящее время насадочные колонны применяются только для проведения процессов адсорбции и экстракции; для проведения ректификации они применяются редко.
При определении диаметра насадочных колонн обычно руководствуются допустимыми скоростями движения паров по колонне и, в частности, в каналах насадки.
При заданной производительности диаметр колонны должен быть таким, чтобы скорость восходящих паров не нарушала постоянного противоточного движения жидкой и паровой фаз.
Интенсивность массообмена и сопротивление движущимся потокам паров и жидкости зависит от применяемой насадки.
На установках каталитического риформинга в качестве насадки применяются кольца Рашига, обеспечивающие универсальность практического использования. Кольца Рашига имеют одинаковый диаметр и высоту, но различную толщину стенки.
Насадка укладывается беспорядочно на колосниковую решетку, представляющую собой тарелку из просечно-вытяжных металлических листов или перфорированных решеток.
Эксплуатация насадочных колонн не сложная. Важно поддерживать оптимальные температурный режим и скорость паров, а также предотвратить закоксовывание насадки.
Абсорберы, адсорберы и десорберы. Процесс абсорбции состоит в избирательном поглощении жидкостью (абсорбентом) целевых составных частей исходной газовой смеси. Путем абсорбции проводят разделение, очистку и осушку различных углеводородных газов.
Процесс абсорбции протекает тогда, когда парциальное давление или концентрация извлекаемого компонента в газовой смеси больше, чем в абсорбенте. Чем больше эта разность, тем интенсивнее переход компонента из газовой смеси в жидкость (абсорбент). Когда парциальное давление или концентрация компонента в жидкости больше, чем в газовой смеси, происходит десорбция — выделение растворенного газа из раствора.
Абсорберы и десорберы работают попарно. В некоторых случаях абсорбцию и десорбцию осуществляют последовательно в одном и том же аппарате.
Абсорберы установок каталитического риформинга и гидроочистки служат для удаления сероводорода и водяных паров из циркуляционных газов (рис. 1).
Рис. 1. Абсорбер очистки циркуляционного газа: 1 — штуцер вывода газа; 2 — верхний каплеуловптель; 3 — отбойник; 4 — штуцер ввода абсорбента; 5 — барботажная тарелка; 6 — отбойная шляпка; 7 — газовая труба; 8 — штуцер вывода раствора; 9 — глухая тарелка; 10 — ситчатый отбойник; 11 — сливная труба; 12 — штуцер вывода конденсата; 13 — штуцер вывода газов.
Процесс адсорбции заключается в избирательном поглощении вещества поверхностью адсорбента—пористого твердого вещества. Такое поглощение объясняется наличием сил взаимного притяжения между молекулами адсорбента и молекулами адсорбируемого вещества.
Адсорбция обычно применяется для разделения смесей, содержащих незначительные количества поглощаемых веществ. На установках каталитического риформинга путем адсорбции извлекают бензин из углеводородных газов, проводят осушку газов.
Поглощенное адсорбентом вещество выделяется из него десорбцией. В результате десорбции и последующей обработки адсорбента последний регенерируется и может быть использован вновь.