Материал: 1238

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

		Зависимость коэффициента Е от температуры								Таблица 2
		Зависимость коэффициента Е от температуры

	Газ						Е, МПа
	Газ			при	при	при	при	при		при	при
				00С	100С	200С	300С	400С	500С		600С
	Аммиак			0,028	0,049	0,083	0,138	0,218		0,340	0,513
С				0,150	0,227	0,372	0,580	0,814		1,135	1,652
	Диоксид серы			0,150	0,227	0,372	0,580	0,814		1,135	1,652
	Диоксид углерода			31,208	45,191	61,910	83,289	107,405		136,789	182,385
	Кислород		1499,610		1925,175	2350,740	2806,703	3171,4733495,713			3759,158
	ероводород			14,895	20,468	26,142	35,058	44,279		55,729	69,914

В случае не зотермической абсорбции при растворении газа в температура ее повышается вследствие выделения теплоты.

Для техн ческ х расчетов пренебрегают нагреванием газа и считают, что вся теплота дет на нагрев жидкости.

Температуру жидкости в любом сечении аппарата можно найти

по уравнен ю теплового аланса:
жидкости	q X X
T T	q X X		(5)
н	c	н
бА

где Т – температура в лю ом сечении аппарата, К; Тн - температура поступающего адсор ента, К; q –дифференциальная теплота растворения газа, кДж/моль; с – теплоемкость жидкости, к ж/(кмоль К).

С помощью уравнения (5), задаваясь рядом значений Х (с шагом
	Д
0,005), определяют температуры Т и затем Е и р*.
Равновесное содержание абсорбтива в воздухе Y* определяют по
формуле:
Y* Мк	Мн р* Р р*	(6)

где Р – общее давление газа, Па. И По найденным значениям Y* на Y-X-диаграмме строят график

Y*=f(X) – линию равновесия.

На Y-X-диаграмме (рис.1) проводят прямую через Yн параллельно оси ОХ до пересечения с линией равновесия, и, получают точку Хк . Через точки В и А с координатами (Yк ;Xн) и (Yн ;Xк*) проводят прямую – рабочую линию процесса, соответствующую минимальному удельному расходу абсорбента lmin.

Удельный расход абсор-

бента l находят из уравнения

материального баланса:

YН

l L G Y

(7)

Значение lmin находим,

подставляя

уравнение

(7)величину Хк*.

Величина l всегда должна

YК

быть больше lmin.

Увеличение

удельного

расхода

приводит к

уменьшен ю высоты абсорбера

ХН

ХК

ХК* Х

и увел чен ю его д аметра. Это

что с уве-

Рис.1. Диаграмма У–Х: ОС–линия равно-

про сход т потому,

личен ем

l возрастает

также

весия; АВ–рабочая линия; А В–

расход

поглот

теля L,

при

предельное положение рабочей линии,

соответствующее минимальному расходу

этом

сн жаются

допустимые

скоростигаза в а сор ере, по которым находят его диаметр. Поэтому

прин мают

l = (1,1 – 1,5) lmin.

Конечную концентрацию абсорбтива в поглотителе находим из

формулы (7).

Через точки В и с координатами (Yк;Xн) и (Yн;Xк) проводят пря-

мую – рабочую линию процесса.

Расход инертного газа вычисляют по формуле:

(8)

Q 1 yн возд

где возд – плотность воздуха, кг/м3.

Расход поглотителя L определяют по формуле (7).

Диаметр абсорбера [5] Д. Расчет диаметра D абсорбера произво-

дится, по уравнению расхода, написанного относительно величины D

D 4Q ( 0) 0,5

(9)

где Q-объемный расход газа, м3/с; 0 -фиктивная скорость газа, т.е. скорость газа, отнесенная к полному сечению абсорбера, м/с.

Диаметр колонны определяется по принятой фиктивной скорости газа и проверяется по плотности орошения. Для достижения максимальной эффективности процесса целесообразно, скорость газа принимать равной или близкой скорости 0 , соответствующей началу подвисания.

Фиктивную скорость газа определяют в зависимости от выбранной насадки по формуле

Reг а г 4 г

(10)

где Reг - критерий Рейнольдса, соответствующий началу подвисания; а

– удельная поверхность насадки, м2/м3; г

- вязкость газа, Н с/м2; г –

плотность газа, кг/м3.

Значение Reг находят по формуле

Reг 0,045 Ar0,57 G L 0,43

(11)

диаметр

где Ar – кр тер й Архимеда.

экв

(12)

г2

свободный

- плотность жидкости, кг/м3;

где g - ускорен е сво одного падения; ж

dэкв - экв валентный

насадки, м.

Экв валентный диаметр насадки находят по формуле

dэкв 4 а

(13)

где -

ъем насадки, м3/м3 (табл. 3).

Рабочую

фиктивную

скорость

газа обычно принимают

0 = (0,85 0,95) 0.

В тех случаях, когда нео ходимо малое гидравлическое сопротив-

ление, принимают более низкую скорость газа.
Плотность орошенияАU определяют по формуле
	U	Qж			(14)
		S
			2 И3

где Qж - объемный расход жидкости, м3/ч Qж L				ж ; S - площадь се-
чения колонны, м2.			Д
Плотность орошения U сравнивают с оптимальной плотностью
орошения Uопт, которая определяется по формуле
	Uопт=ba				(15)

где а – удельная поверхность насадки, м /м ; b – коэффициент, значения которого приведены в таблице 4.

Таблица 3

Характеристики насадок

				Размеры					Удельная	Свободный				Масса 1
	Насадка			Размеры					Удельная	Свободный		Эквивалентный		м3 на-
	Насадка		элемента,					поверхность,		объем,		диаметр, м		садки,
					мм				м2/м3	м3/м3		диаметр, м		садки,
														кг
									Регулярная насадка
	Деревянная				10				100	0,55		0,022		210
	хордовая				20				65	0,68		0,042		145
	(шаг в свету
	Раши
	10 100 мм)
	Керам ческ е		50 50 50						110	0,735		0,027		650
Скольца -				80 80 8					80	0,720		0,036		670
	га		100 100 100						60	0,720		0,048		670
			100 100 100						60	0,720		0,048
		бА
									Засыпка в навал
	Керам ческ е			15		15	2		330	0,700		0,009		690
	кольца Раши-			25 25 3					200	0,740		0,015		530
	га			50 50 5					90	0,785		0,035		530
	Стальные		10 10 0,5						500	0,880		0,007		960
	кольца		15 15 0,5						350	0,920		0,009		660
	Рашига		25 25 0,8						220	0,920		0,017		640
	Керамические			25 25 3					220	0,740		0,014		610
	коьца Палля			50 50 5					120	0,780		0,026		520
	Стальные		25 25 0,6						Д					525
	Стальные		25 25 0,6						235	0,900		0,010		525
	кольца Палля			50 50 1					108	0,900		0,033		415
	Керамические			12,5					460	0,680		0,006		720
	седла Берля				25				260	0,690		0,011		670
					38				165	0,700		0,017		670

							Значения коэффициента b						Таблица 4
							Значения коэффициента b

							Процесс					Коэффициент b, м3/м ч
	Абсорбция аммиака водой											0,158
	Абсорбция паров органических жидкостей водой										И0,093
	Абсорбция паров органических жидкостей керосином											0,024
	Ректификация, испарение воды											0,065

Если плотность орошения мала по сравнению с Uопт, то коэффициент смачиваемости имеет низкое значение, то есть насадка будет недостаточно смочена или использована не полностью. В этом случае следует применять насадку с меньшей удельной поверхностью, чтобы

снизить Uопт.

Максимальное смачивание насадки дост гается при некоторой оптимальной плотности орошен я Uопт, при которой коэфф ц ент смач ваемости становится


равным ед н це. При дальнейшем увеличе-		Рис. 2. Коэффициенты смачи-
С		вае-мости при различном
нии плотности орошения не изменяется.
Коэфф ц ент смачиваемости находят		отношении U/Uопт: 1– на на-
		садке из колец; 2 – на дере-
по граф ку зав с мости от U/Uопт (рис.2).
		вянной хордовой насадке
При выборе размеров насадки необходимо учитывать, что с уве-
личенем	размеров её элементов увеличивается допустимая скорость
газа, а г дравл ческое сопротивление абсорбера снижается. Общая
стоимость колонны с крупной насадкой будет ниже за счет уменьшения
диаметра	ера, несмотря на то, что высота насадки несколько уве-
абсор
личивается по сравнению с таковой в абсорбере, заполненном насадкой
меньших размеров. Это осо енно относится к абсорбции хорошо рас-

творимых газов. ПриАабсорбции плохо растворимых газов более подходящей может быть сравнительноДмелкая насадка.

Если необходимо провести глубокое разделение газовой смеси, требующее большого числа единиц переноса, то в этом случае рациональнее использовать мелкую насадку.

При выборе размеров насадки также необходимо соблюдать условие, при котором отношение диаметра колонныИD к эквивалентному диаметру насадки dэкв было больше или равно 10.

В качестве насадки наиболее широко применяют кольца Рашига. Кольца малых размеров засыпают в колонну навалом. Большие кольца (от 50 50 мм и выше) укладывают правильными рядами, сдвинутыми друг относительно друга – регулярная насадка. Регулярная насадка имеет ряд преимуществ перед нерегулярной, навалом засыпанной в колонну: обладает меньшим гидравлическим сопротивлением, допускает большие скорости газа. Однако регулярная насадка требует более сложных по устройству оросителей, чем насадка, засыпанная навалом.

Оросители делятся на струйчатые и разбрызгивающие. К струйчатым оросителям относятся распределительные плиты, желоба, брызгал-

Смотрите также:


«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
Значение, сущность и содержание социально — педагогической деятельности в организации для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей
Проактивные методы PR-деятельности российских авиационных компаний «Россия», «Азимут»
__RGR2
__RGR2
_11_А. Франс для эл версии
_3 тема - Диффузия
_индив анализ данных