Склянка Дрекселя и склянка Тищенко: газопромывка в лаборатории

Склянка Дрекселя

Конструкция незамысловата: в притёртую пробку сосуда вставлены две трубки. Одна, входная, доходит почти до дна, другая обрывается сразу под пробкой. Поступая по входной трубке, газ вырывается пузырями и, поднимаясь, всё время соприкасается с жидкостью. Через верхнюю трубку отводится уже очищенный или насыщенный газ.

Насколько хорошо работает склянка, зависит от высоты жидкого слоя, крупности пузырей и расхода газа. Контакт тем полнее, чем мельче пузыри и медленнее поток. Поэтому входную трубку нередко снабжают пористым наконечником: он разбивает струю на массу мелких пузырьков, и поверхность контакта ощутимо растёт.

Склянка Тищенко

Разница в устройстве: сосуд разделён внутренней перегородкой на две части, сообщающиеся снизу. Пройдя первое отделение, газ перетекает во второе и только потом выходит. Отсюда сразу два независимых плюса.

• Двухступенчатая обработка в одном сосуде. Газ последовательно проходит два разных поглотителя — по одному в каждом отделении.
• Можно использовать твёрдый поглотитель. Одну из частей засыпают зернёным материалом — силикагелем, хлоридом кальция или натронной известью; в склянке Дрекселя такое невозможно.
• Переброс менее вероятен. При скачке давления жидкость удерживается перегородкой и попадает в линию труднее, чем из склянки с одним объёмом.

Что чем поглощают

Сам сосуд ни на что не влияет — результат определяет его заполнение, жидкое или твёрдое. Поэтому сборка схемы начинается с выбора поглотителя под состав газа.

Как собрать схему

1. Проверить, куда идёт газ. Вход — через трубку, доходящую до дна, выход — через короткую. Если их перепутать, газ скользнёт над жидкостью, не вступив с ней в контакт, и склянка окажется просто пустым объёмом.
2. Не наливать лишнего. Уровень жидкости должен закрывать входную трубку, но над ним нужен большой запас: вспенившись, содержимое не должно достать до выходной трубки.
3. Установить предохранительную склянку. Если жидкость двинется назад, её примет пустой сосуд, стоящий между рабочей склянкой и источником разрежения.
4. Ставить поглотители от менее селективного к более селективному. Первым удаляют основную массу, затем остаток — первый поглотитель расходуется предсказуемо, а ресурс второго растягивается надолго.
5. Убедиться в герметичности. Шланги и шлифовые соединения — под разрежением через любой стык начинается подсос.

Обратное всасывание: главный риск

Под разрежением у схемы со склянками есть типичная авария. При резком изменении давления в системе — остановке насоса, закрытии кранов в неправильном порядке, внезапном прекращении газовыделения — жидкость из склянки устремляется назад, к реакционному сосуду. Чем это кончится, зависит от того, что и куда попадёт: от испорченного опыта до реакции щёлочи с содержимым колбы.

Обязательная и типовая мера — пустая предохранительная склянка, стоящая между рабочей склянкой и источником разрежения. Кроме того, важен порядок остановки: насос выключают лишь после того, как сброшено разрежение, а не в обратной последовательности. Промышленные аппараты газоочистки защищены от обратного всасывания самой конструкцией — так, у KADAMM ГС эта защита прямо указана в описании устройства.

Где склянки перестают справляться

Промывную склянку обслуживают вручную и при малом расходе: заправляют, следят визуально, раствор меняют руками. Когда газ поступает непрерывно и в ощутимом объёме, сказываются три её слабости. Поглотителя немного, и он быстро истощается. Площадь контакта задана пузырями, так что с ростом потока проскок увеличивается. Циркуляции нет: раствор работает в том виде, в каком был залит, до самой замены.

В чём принципиальная разница между аппаратом и склянкой

Габарит здесь ни при чём — всё решает то, как газ встречается с жидкостью. Склянка пропускает газ сквозь слой раствора пузырями: время контакта мало, площадь ограничена размером пузыря, и газ задевает лишь небольшую часть жидкости. В колонне с насадкой раствор движется: он стекает по насадке тонкой плёнкой навстречу газовому потоку, поэтому при тех же размерах площадь контакта и длительность взаимодействия возрастают в разы.

Есть и второе различие: колонна работает в противотоке. Наверху газ, уже почти очищенный, сталкивается с самым свежим раствором, так что движущая сила не пропадает вплоть до выхода. В склянке же весь поток имеет дело с одной порцией раствора, которая постепенно истощается. Из этого следует простое правило: следы и контрольные опыты — задача склянки, а реальный поток газа — задача аппарата.

Аппараты газоочистки в каталоге

Популярные серии