Процессы абсорбции (десорбции), ректификации и глубокого охлаждения осуществляются в колонных аппаратах.
Типовая конструкция колонного аппарата состоит из корпуса, снабженного патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз и контактных элементов. Для улучшения распределения взаимодействующих фаз в нижней части колонны размещают распределитель газа (пара), в верхней – распределитель жидкости и сепарационное устройство. Основной объем тепломассообменной колонны занимают контактные элементы.
По способу создания межфазной поверхности наибольшее распространение получили насадочные и барботажные тарельчатые аппараты, работающие при избыточном давлении:
- аппараты с регулярной насадкой (до 1,0 МПа);
- аппараты с насыпной насадкой (до 1,6 МПа);
- аппараты с тарелками (до 2,5 МПа);
- аппараты, работающие при атмосферном давлении и под вакуумом (остаточном давлении не ниже 665 Па).
Основные предъявляемые требования к колонному оборудованию:
- высокая разделительная способность и производительность;
- надежность и гибкость в работе;
- низкие эксплуатационные расходы;
- небольшая масса;
- простота и технологичность конструкции.
В ректификационных и абсорбционных колоннах используют тарелки с переливными устройствами и провального типа, область применения которых зависит главным образом от нагрузок по пару и жидкости и их физических свойств. В химической и родственных отраслях промышленности применяют следующие типы тарелок с переливными устройствами:
- колпачковые с круглыми колпачками;
- колпачковые с S –образными элементами;
- клапанные;
- ситчатые;
- струйные;
- струйные с отбойниками.
Насадочные колонны применяют сравнительно небольшого диаметра (0,8…1 м). Они предназначены главным образом для перегонки высоко-агрессивных или вязких продуктов, при создании небольшого перепада давлений или при малом запасе жидкости в колонне. Также, насадочные колонны используют для разделения компонентов, имеющих близкие температуры кипения.
Эффективность колонны определяется типом применяемой в ней насадки, к которым относятся кольца, седла, насадки из сетки, стекловолокна и проволочной спирали, плоскопараллельная и блочные насадки.
Наиболее распространены кольца Рашига и их различные модификации:
- кольца Рашига с пустой внутренней частью;
- кольца Лессинга с внутренней перегородкой;
- кольца Паля с несколькими перегородками.
Кольца изготавливаются из металла, фарфора, керамики, графита и различных пластиков.
На нашем предприятии имеется возможность выпуска колонного оборудования с различными типами внутренних устройств, диаметром до 5м и длиной до 45м, температурой эксплуатации – от -60С⁰ до +300С⁰, объемом – до 300м3, весом – до 70 тонн различного материального исполнения.