3.4 Определение скорости жидкости (плотности орошения) и доли активной поверхности насадки

Объёмной плотностью орошения (скоростью жидкости) в насадочных колоннах обычно выражают объёмный расход жидкости на 1 м² площади поперечного сечения слоя насадки в единицу времени [3]:

,

Где -- объёмная плотность орошения, ;

-- площадь поперечного сечения абсорбера, .

Определим

При малых плотностях орошения невозможно обеспечить полное смачивание всей поверхности насадки. Минимальную плотность орошения обычно принимают [3] ; при меньших плотностях орошения целесообразнее применять барботажные аппараты.

Важное значение имеет равномерное распределение орошающей жидкости по поперечному сечению колонны. Для повышения равномерности распределения орошающей жидкости, насадку часто разделяют на отдельные слои, располагая у стенок между слоями направляющие конуса, а для осуществления равномерной подачи орошения применяют различные устройства: распределительные плиты, желоба, дырчатые трубы, "пауки", брызговики и т.д. Существует некоторая минимальная эффективная плотность орошения , выше которой всю поверхность насадки можно считать смоченной. Для насадочных абсорберов минимальную эффективную плотность орошения находят по соотношению [3]:

где

-- эффективная линейная плотность орошения, .

Для колец "Инталокса" размером 50 мм

Тогда

Плотность орошения в проектируемом абсорбере превышает минимальную эффективную плотность орошения , поэтому коэффициент смачиваемости насадки (доля смоченной поверхности) равен 1.

Коэффициент смачивания насадки , определённый как отношение удельной смоченной поверхности ко всей удельной поверхности, может быть найден из уравнения [3]:

где

где

-- модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке пленки жидкости.

Значение постоянных: А=1.0,С=0.089, n=0.7

Однако не вся смоченная поверхность активна для массопередачи вследствие образования застойных зон в точках контакта между насадочными телами.

Доля активной поверхности , определяется как отношение удельной поверхности насадки ко всей удельной поверхности:

,

где

-- удельная активная поверхность насадки, .

Для нерегулярных (неупорядоченно засыпанных) насадок удельную активную поверхность приближенно можно найти по формуле [3]:

Тогда:

Таким образом, некоторая часть смоченной поверхности может быть неактивной.