RANDOM PACKING OF COLUMN APPARATUS: A SCIENTIFIC AND ANALYTICAL REVIEW
Authors: Титова Л.М. , Максименко Ю.А. , Лоцманова О.В. , Теличкина Э.Р. 
Published: October 2024

Используемые в настоящее время установки химической промышленности имеют значительные резервы как в направлении повышения эффективности, производительности, так и в снижении энергопотребления. Одним из перспективных направлений развития конструирования колонных аппаратов является применение высокоэффективных контактных устройств. Для оценки возможной экономической эффективности новой конструкции насадки необходимо учитывать как изменение эффективности процесса, так и перепад давления в слое. Анализ существующих данных о работе аппаратов с насадочными телами различных конфигураций был проведен с учетом обоих показателей. Обобщены и систематизированы разработки последних лет конструкций контактных устройств нерегулярного типа. Проанализированы варианты геометрии насадок, материалов, из которых могут быть изготовлены для различных отраслей химической промышленности. Выявлены тенденции развития, обозначены проблемы, возникающие на этом пути. Показано, что развитие конструкций идет в сторону усложнения геометрии насадок с целью более равномерного распределения жидкой фазы в объеме аппарата и увеличения эффективности массопереноса за счет продолжительного контакта стекающей по поверхности насадки жидкости и газа, многократности обновления поверхности контакта в широком диапазоне нагрузок. Это направление реализуется за счет увеличения доли свободного объема контактного элемента (97 99). При этом режим работы всех известных нерегулярных насадок пленочный, что теоретически обосновано, но не должно ограничивать инженера-конструктора. Второе направление внедрение новых конструкционных материалов, обеспечивающих повышенные адгезионные свойства поверхности насадки. В настоящее время задача поиска таких новых конструктивных решений остается актуальной, т.к. используемые термопласты имеют недостатки.

Modern installations of the chemical industry have significant reserves in the direction of increasing efficiency, productivity, and reducing energy consumption. One of the promising areas of development of column apparatus design is the use of high-performance contact devices. In research to evaluate the possible cost-effectiveness of the new random packing design, it is necessary to take into account both the change in process efficiency and the pressure drop in the layer. The analysis was carried out taking into account both indicators of existing data on the operation of devices with various configurations of nozzle bodies. The developments of recent years in the design of contact devices of irregular type were generalized and systematized. Variants of the random packing geometry and materials that can be manufactured for various chemical industries are analyzed. The development trends are identified, and the problems that arise along this path are outlined. It is shown that the development of designs goes towards complicating the geometry of the nozzles in order to more evenly distribute the liquid phase in the volume of the device and increase the efficiency of mass transfer due to prolonged contact of liquid and gas flowing down the surface of the nozzle, multiple updates of the contact surface in a wide range of loads. This direction is implemented by increasing the free volume of the contact element (97 99). The operating mode of all known random packing In this case is film. The second direction is the introduction of new construction materials that provide increased adhesion properties of the random packing surface. Currently, the task of finding such new design solutions remains relevant.