Материал: 522103

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

1	1	1	.	(33)

K x	x	myx y

где K x - коэффициент массопередачи, отнесенный к единице сред-

ней движущей силы по жидкой фазе, кмоль/(м2 с ед. средней движущей силы);

y и x - коэффициенты массоотдачи по газовой и жидкой фазам,

отнесенные к единице площади активной поверхности насадки, кмоль/(м2 с ед. средней движущей силы);

myx - тангенс угла наклона касательной к равновесной линии

Y* f(X) в точке, соответствующей средним концентрациям.

Аналогичные уравнения можно записать и для равновесной линии, заданной в относительных массовых концентрациях. Пересчет коэффициентов массоотдачи из мольного выражения в массовое дается в Приложении.

6.1.2 РАСЧЕТ ВЫСОТЫ НАСАДКИ ЧЕРЕЗ ОБЩЕЕ ЧИСЛО ЕДИНИЦ ПЕРЕНОСА И ОБЩУЮ ВЫСОТУ ЕДИНИЦЫ ПЕРЕНОСА ПО ГАЗОВОЙ ИЛИ ПО ЖИДКОЙ ФАЗЕ

H hoy noy ,	(34)
H hoxnox	(35)

где noy ,nox - общее число единиц переноса по газовой и жидкой

фазам соответственно;

hoy ,hox - общая высота единицы переноса по газовой и жидкой фа-

зам соответственно, м.

Общая высота единицы переноса определяется через частные высоты по соотношениям:

h	h				m yxhx		,	(36)
			y

oy					l
					l
h	h				lhy	,		(37)
		x

ox				m yx
				m yx

где hy и hx - частные высоты единицы переноса по газовой и жидкой фазам, м;

l GL - удельный расход жидкой фазы, кмоль/кмоль.

Частные высоты единиц переноса могут быть рассчитаны следующим образом:

hy			G			,	(38)

	ya aS
	ya aS
hx			L			,	(39)

		xa a S
		xa a S
hy			w		,		(40)

		ya a
		ya a
hx			U	,			(41)

			bxaya
			bxaya

где y и x - коэффициенты массоотдачи по газовой и жидкой

фазам, отнесенные к единице площади активной поверхности насадки, м/с ( пересчет коэффициентов массоотдачи в другие размерности дает-

ся в Приложении ) ;

w - рабочая скорость газа, м/с;

U - плотность орошения, м3/(м2 с).

Общее число единиц переноса определяется по соотношениям:

noy	Yн		dY
				,		(42)
		Y Y*		,		(42)
	Y	Y Y*
	к
n	Xк		dX
					.	(43)
					.	(43)
ox	Xн X * X
	Xн X * X

При линейной равновесной зависимости можно воспользоваться соотношением:

				*
n	l	ln	Yн Yн		.	(44)

oy	l myx	Y		Y*

			к	к

Формулу ( 44 ) можно использовать и при криволинейной равновесной зависимости, разбив равновесную линию на несколько отрезков, близких к прямолинейным.

Уравнения, аналогичные уравнениям ( 32 - 44 ), можно записать и для случая, когда равновесная линия задана в относительных массовых концентрациях.

6.1.3 РАСЧЕТ ВЫСОТЫ СЛОЯ НАСАДКИ ЧЕРЕЗ ЧИСЛО ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ

H=hэN ,	(45)
где hэ - высота, эквивалентная одной ступени (тарелке), м;

N - число теоретических ступеней (тарелок) - определяется графическим построением.

При линейной равновесной зависимости

Y* f(X) N рассчитыва-

ется как:

N ln

Yн Yн

(46)

Y Y*

myx

Высоту, эквивалентную одной ступени (тарелке), можно опреде-

лить по соотношению:

hэ hoy

(47)

l m

hэ hox

myx

(48)

l m

где hoy и hox - общие высоты единицы переноса по газовой и жид-

кой фазам, см. п.6.1.2.

Уравнения, аналогичные уравнениям ( 45 - 48 ), можно записать и для случая, когда равновесная линия задана в относительных массовых концентрациях. Однако описанный метод практического применения не нашел.

Для определения высоты слоя насадки всеми описанными методами требуется расчет коэффициентов массоотдачи по газовой и жидкой фазам.

В насадочных абсорберах коэффициент массоотдачи по газовой фазе для пленочного режима рассчитывается по критериальному уравне-

нию [5] :

Nu '	c Rem ( Pr'							)n ,	(49)
y				y			y
					'	d	экв
где Nu			'		y		экв	- диффузионный критерий Нуссельта;
где Nu			'					- диффузионный критерий Нуссельта;
			y		D y
					D y
Pr'			y		- диффузионный критерий Прандтля;
Pr'					- диффузионный критерий Прандтля;
y		y D y
		y D y
Re y			4wρ y		- критерий Рейнольдса;
Re y			aμ y		- критерий Рейнольдса;
			aμ y

y' - коэффициент массоотдачи по газовой фазе, отнесенный к

единице геометрической поверхности насадки, м/с ( пересчет коэффициентов массоотдачи в другие размерности дается в Приложении);

D y - коэффициент диффузии переходящего компонента в газовой фазе, м2/с;

dэкв 4a - эквивалентный диаметр насадки, м (см. Приложение ).

Коэффициенты c, m и n зависят от типа и размера насадки, а также от числа Рейнольдса по газовой фазе: для колец Рашига навалом ( 10, 15,

20, 25, 50 мм) в пределах Re y =10 - 104 c = 0.407, m = 0.655, n = 0.33; для седел Берля ( 13, 25 мм) в пределах Re y =40 - 3 103 c = 0.45, m = 0.64, n

= 0.33.

Из уравнений ( 40 ) и ( 49 ) можно получить выражение для определения высоты единицы переноса по газовой фазе:

hy	1	1 m	'	1 n
		dэкв Re y	( Pry	)	,	(50)
	4c	dэкв Re y	( Pry	)	,	(50)
	4c

где h y - высота единицы переноса по газовой фазе, м.

Для жидкой фазы коэффициент массоотдачи может быть найден по следующему соотношению:

c Rem ( Pr' )n

(51)

где

x прив

- диффузионный критерий Нуссельта;

Pr'

- диффузионный критерий Прандтля;

x Dx

4U x

- критерий Рейнольдса;

a x

x' - коэффициент массоотдачи по жидкой фазе, отнесенный к еди-

нице геометрической поверхности насадки, м/с ( пересчет коэффициентов массоотдачи в другие размерности дается в Приложении );

Dx - коэффициент диффузии переходящего компонента в жидкой фазе, м2/с;

	2	0.33
прив	x		- приведенная толщина пленки жидкости, м.
прив	2		- приведенная толщина пленки жидкости, м.
	x g

Коэффициенты c, m и n зависят от типа и размера насадки, а также от числа Рейнольдса по жидкой фазе: для колец Рашига навалом ( 8 - 20 мм) в пределах Re x =10 - 103 c = 0.0021, m = 0.75, n = 0.5; для колец Ра-

шига навалом ( 25, 50 мм) в пределах Re x = 10 - 103 c = 0.00216, m = 0.77, n = 0.5.

Из уравнений ( 41 ) и ( 51 ) можно получить выражение для определения высоты единицы переноса по жидкой фазе:

hx	1		1 m	' 1 n	,	(52)
			Re x	( Prx )

	4c	прив

где hx - высота единицы переноса по жидкой фазе, м.

В процессе неизотермической абсорбции температура жидкости меняется по высоте колонны и соответственно меняются теплофизические параметры: вязкость, плотность и коэффициент диффузии. Это должно быть учтено при расчете коэффициента массоотдачи и высоты единицы переноса по жидкой фазе. Допускается разбить колонну на несколько участков ( не менее четырех), на которых найти среднюю температуру жидкости и определить для них высоту насадки.

6.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ВЫСОТЫ КОЛОННЫ И ОБЩЕГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Определение общей высоты колонны производится следующим образом: находится число слоев насадки (число секций) n:

n=	H	,		(53)

	z
где H - общая высота насадки, м;
z - высота слоя насадки одной секции (дается в Приложении), м;
Затем рассчитывается общая высота колонны по формуле [7]:
H к=H+(n-1)hp zв zв ,				(54)
где Hк - высота колонны, м;
h p - высота промежутков между секциями, h p 0.5 0.8 м;
zв и zн - соответственно высота сепарационного пространства над
насадкой и расстояние между днищем колонны и насадкой, м.
В работе [7] рекомендуются следующие значения zв и zн :
Диаметр колонны,			zв , м	zн ,м
		м
0.4 - 1.0			0.6	1.5
1.2 - 2.2			1.0	2.0
	2.4 и более		1.4	2.5
Параметры насадочных колонн даются в Приложении.
Общее гидравлическое сопротивление колонны можно приближен-

но считать равным сопротивлению насадки, которое находят по уравнению:

ΔPк ΔPн H ,

(55)

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
_индив анализ данных
- Интерфейс 485 и оптопорт 11