Спирально-призматическая насадка (ASPN) для ректификационной колонны представляет собой отрезки скрученной по спирали трехгранной призмы из проволоки с гранями призмы А и длиной отрезка В. Обычно изготавливаются элементы с А примерно равным В (мм) из проволоки диаметром С (мм).
Материал, используемый для изготовления насадки - нержавеющая сталь (SS), нихром (NC), медь (Cu), латунь (La), бронза (Br), тантал (Та), ниобий (Nb) и другие проволочные материалы, обладающие достаточной мягкостью (отожженные).
После изготовления поверхность насадки тщательно обезжиривается и подвергается специальной обработке для развития поверхности, т.е. увеличения эффективности массообмена на ней. Способы обработки:
- для нержавеющей стали, нихрома - травление концентрированной царской водкой (Cc), травление разбавленным раствором царской водки (Cs), термообработка водяным паром при 850 - 900 С (Ht)
- для меди, латуни - холодное чернение (Cd).
Обозначение насадок: ASPN АхВхС индекс материала, индекс обработки. Например, ASPN 3х3х0,2 CuCd - спирально-призматическая насадка с размером грани призмы 3 мм, длиной 3 мм из медной проволоки, обработанной холодным чернением.
Насадка ASPN изготавливается из проволоки с размерами А и В от 1 до 6 мм и диаметром С от 0,15 до 0,3 мм.
Внешний вид насадок ASPN представлен на рис. 1, 2. (фото увеличиваются при нажатии)
 |
Рис. 1. Фотография насадок для колонны: 1. ASPN 3х3х0,2 CuCd (1) 2. ASPN 4х4х0,23 SS, Ht (2) 3. ASPN 2х2х0,2 SS (3) 4. ASPN 1х1х0,2 CuCd (4) |
 |
Рис. 2. Фотография смоченной насадки для колонны СПН 3х3х0,2 CuCd в стеклянной колонне диаметром 35 мм" |
 |
Рис. 3. Насадка для колонн ASPN 3х3х0,2 нержавеющая сталь |
 |
Рис. 4. Насадка для колонн ASPN 2х2х0,2 нержавеющая сталь, обработка раствором царской водки |
Поверхность проволоки после обработки становится шероховатой, что видно из рис. 5а-в. Развитие поверхности насадки позволяет существенно увеличить ее эффективность. Так при ректификации воды с целью концентрирования тяжелых изотопов водорода и кислорода эффективность обработанной насадки ASPN, характеризуемая высотой теоретической ступени разделения (HTSS), возрастает в 3-5 раз по сравнению с исходной.
 а. |
 б. |
||
|
Рис.5. Фотографии поверхности обработанной различными способами насадки а) SS; б) SSCs; в) CuCd |
|||
ASPN используются для заполнения массообменных (ректификационных, абсорбционных и др.) колонн небольшого диаметра - от 15 до 200 мм. Для диаметров колонн свыше 50 мм в верхней части колонн целесообразно устанавливать распределители орошения, а при большой высоте колонн - перераспределители орошения не реже, чем через 2-4 м высоты.
Представленная насадка ASPN использовалась при создании производств тяжелокислородной воды и бора-10 в г. Сарове, разделения изотопов неона криогенной ректификацией в г. Одессе (Украина), опытного производства легкой воды в г. Москве, опытной минивоздухоразделительной установки в г. Екатеринбурге, установки криогенного разделения криптон-ксеноновой смеси в г.Мариуполе (Украина), различных установок очистки растворителей - ацетона, изопропилового и этилового спиртов, диметилформамида и др.
Данные по пропускной способности насадок для колонн ASPN, полученные при ректификации воды при различном давлении представлены ниже (графики увеличиваются при нажатии):
 Рис. 6. Зависимость максимальной рабочей пропускной способности ASPN 1,5x1,5x0,2 из нержавеющей стали от давления |
 Рис. 7. Зависимость максимальной рабочей пропускной способности ASPN 2x2x0,2 из нержавеющей стали от давления |
 Рис. 8. Зависимость максимальной рабочей пропускной способности ASPN 3x3x0,2 из нержавеющей стали от давления |
 Рис. 9. Зависимость максимальной рабочей пропускной способности ASPN 4x4x0,2 из нержавеющей стали от давления |
Пропускная способность при ректификации растворителей существенно (в 2-4 раза) выше, чем по воде.
Удерживающая способность насадок зависит от нагрузки и колеблется от 0,05 до 0,2 м3ж/м3 насадки.
HTSS при ректификации воды (на модельной изотопной смеси протий-дейтерий) также зависит от нагрузки и колеблется от 0,7 см для насадки ASPN 1х1х0,2 CuCd (при низкой удельной нагрузке) до 4 см для ASPN 4х4х0,2 SSCs (при максимальной удельной нагрузке. Данные по HTSS получены при диаметре экспериментальной колонны 60 мм.
Гидравлическое сопротивление насадок ASPN при максимальной нагрузке составляет 300-400 мм вод. ст/ м насадки.
Насыпной вес насадок ASPN, в зависимости от материала и размера составляет от 800 кг/м3 (ASPN 4х4х0,2 SS) до 2000 кг/м3 (ASPN 1х1х0,2). Удельная поверхность, рассчитанная по площади проволоки меняется от 2000 м2/м3 до 5000 м2/м3.
Наша компания осуществляет поставки ректификационных колонн. Специалисты компании «Мида» помогут подобрать необходимый вариант оборудования под ваши задачи, организуют поставку, установку, гарантийное и послегарантийное обслуживание. Заказать оборудование можно, обратившись за консультацией по телефону +7 (495) 145-06-01 или электронной почте info@mida.ru.
Перейти в каталог
Ректификационное оборудование