Экстракторларнинг синфлари

Насадкали абсорберларни ҳисоблаш. Абсорбердан газ ўтганда напорнинг йўқолиши содир бўлади. Йўқолган напорнинг миқдори насадканинг характерига, газнинг тезлигига, намланиш зичлигига боғлиқ. Қуруқ насадкадаги напорнинг йўқолиши ёки қуруқ насадканинг қаршилиги қуйидагича аниқланади:
(9.37)
бу ерда: Н — насадка қатламининг баландлиги, м; ( = 4ε/a - насадка элементлари ташкил қилган каналларнинг эквивалент диаметри; ε— насадканинг эркин ҳажми ёки насадкалар орасидаги бўшлиқ ҳажм; а — насадканинг солиштирма юзаси м²/м³; ω= ω₀/ε — насадка қатламидаги газнинг ҳакиқий тезлиги (ω₀ — газнинг фиктив тезлиги ёки аппаратнинг тўла кесимига нисбатан олинган газнинг тезлиги, м/с); λ — ишқаланиш ва маҳаллий қаршиликларни енгиш учун кетган босимнинг йўқотилишини ҳисобга олувчи қаршилик коэффициенти.
Қаршилик коэффициенти λ нинг қиймати Rе критерийсига боғлиқ. У насадканинг турли элементлари учун газнинг ҳаракат режимига асосан эмпирик тенгламалар билан аниқланади. Масалан, абсорберлардаги тартибсиз жойлаштирилган xaлқали насадкаларда газнинг ламинар режимдаги ҳаракати учун (Rе<40):


(9.38)

Турбулент режимдаги газнинг ҳаракати учун (Rе>40):

(9.39)

Kолоннага тартибли жойлаштирилган ҳалқали насадкалар учун

(9.40)
бу ерда: Rе = ω • d_э • ρ_г /μ_г — газ учун берилган Рейнольдс критерийси; ρ_г μ_г — газнинг зичлиги ва қовушқоқлиги.
Намланган насадканинг гидравлик қаршилиги Δр_ҳ қуруқ насадкаларникидан катта, чунки суюқликнинг маълум миқдори насадканинг ҳўлланиши натижасида унинг юзасида ва насадканинг тор каналларида ушланиб қолади. Натижада насадканинг бўш ҳажми ва кесими камаяди ҳамда газнинг ҳақиқий тезлиги кўпайиб, насадканинг гидравлик қаршилигини оширади. Намланган насадканинг гидравлик қаршилигини аниқ ҳисоблаш қийин, чунки газнинг тезлиги ва намлаш зичлиги бир хил бўлганда ҳам Δр_ҳ нинг қиймати насадканинг колонна ичида жойлашувига боғлиқ. Насадка элементларининг катталиги турлича бўлгани учун Δр_ҳ нинг қиймати ўзгарувчан бўлади.
Kолонна иши давомида намланган насадканинг гидравлик қаршилиги тахминан қуйидаги эмпирик формуладан аниқланади:
Δр_ҳ=10^ви Δр_қ (9.41)

бу ерда: и — намлаш зичлиги, м³/м²-с; b—насадканинг катталиги ва намлаш зичлигига қараб тажриба орқали аниқланадиган коэффициент. Масалан, намлаш зичлиги и = (0,5 . . . 36,5) • 10-⁸ м⁸/м²-с бўлганда ўлчами 25X25X3 мм бўлган насадка учун b нинг қиймати b = 51,2 бўлади.

Намланган юза а_н нинг ҳамма насадка элементларининг солиштирма юзаси а га нисбати насадканинг намлаш коэффициенти φ дейилади:

Насадканинг намлаш коэффициенти қуйидаги тенглама билан аниқланади:

φ=1-A·e^-m (9.42)
Даража кўрсаткич т нинг қиймати:
(9.43)

бу ерда: ρ, μ — суюқликнинг зичлиги ва қовушқоқлиги.

Насадканинг турига қараб А, с ва п нинг миқдори махсус адабиётларда берилади. Масалан, ўлчами 15 ... 35 мм бўлган Рашиг ҳалқаси учун: А = 1,02; с =0,16; n= 0,4.

Абсорбернинг диаметри куйидаги тенгламадан аниқланади:

(9.44)

бу ерда L₀ — абсорбердаги сарф, м³/с.

Абсорбернинг иш баландлиги насадкаларнинг ҳажми асосида аниқ-ланади. Насадканинг ҳажми эса ўз навбатида худди шу насадка учун унинг модда ўтказиш юзасига боғлиқ. Бу ҳолда насадканинг ҳажми:

(9.45)
бу ерда: —колоннанинг кўндаланг кесими юзаси, м². Модда ўтказиш юзаси эса, модда ўтказишнинг асосий тенгламасидан аниқланади. F нинг қийматини (9.45) тенгламага қўйиб, абсорбернинг баландлигини аниқ-лаймиз:

Модда ўтказиш коэффициентлари K_х,, K_у ни ҳисоблашда, газ фазасидаги модда бериш коэффициенти β_г тартибсиз ўрнатилган насадкалар учун қуйидаги критериал тенгламадан аниқланади:

Nu^׳_г=0,407·Re^0,655_г(Рr^׳)^0,33 (9.46)

Газ фазаси учун баландлик бирлигидан ўтаётган газ фазасидаги ўтказиш сонининг баландлиги қуйидагича:

h_г = 0,615 · d_э ·Re^0,655_г(Рr ^׳ )^0,66 (9.47)

Тартибли жойлаштирилган насадкалар учун:

Ёки
Nu^׳_г=0,167Re^0,74_г ·(Рr^׳)^0,33· (9.48)

бу ерда t — насадканинг баландлиги.
(9.46), (9.49) тенгламалардаги Nu_г = β_г d_э/D ва Rе_г = ω₀d_эρ_г/εμ_г критерийларда аниқловчи геометрик катталик сифатида насадканинг эквивалент диаметри олинади (d_э = 4ε/а). Ҳалқасимон насадкалар учун суюқлик фазасидаги модда бериш коэффициентининг ҳамма насадкаларнинг бирлик юзасига бўлган нисбати қуйидаги тенглама билан аниқланади:
h_г=1,5d_э · Re^0,26_г (Рr^׳)^0,67· ; (9.49)

Nu_с = 0,0021 Rе^0,75_с (Рг_c^׳ )^0,5, (9.50)

бу ерда

Nu_с = β_с δ_к/D_c

Nu_с — Нусельт критерийси ҳосил бўлган плёнка қалинлиги учув ҳисобланган.

Суюқ фазадаги ўтказиш сонининг баландлиги эса:

h_с=119δ_k · Re^0,25_c ·( Рr_c^/ )^0,5 (9.51)