![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет насадочных абсорберовСтр 1 из 6Следующая ⇒
Расход абсорбента. Количество поглотителя L на проведение процесса абсорбции определяют по уравнению материального баланса, в котором незаданной величиной является значение его конечной концентрации Хк..
где L - расход абсорбента, кг/ч; G - расход инертного газа, кг/ч; Yн, Yк - начальная и конечная концентрация абсорбтива в газовой смеси, относительные массовые единицы; Xн, Xк - начальная и конечная концентрация абсорбтива в поглотителе, относительные массовые единицы. Относительные массовые концентрации абсорбтива в воздухе находят по формуле:
где Мк и Мн - молярные массы абсорбтива и носителя, г/моль. Относительную массовую концентрацию абсорбтива в поступающей на абсорбцию воде находят по формуле:
Для того, чтобы найти Xк необходимо построить на Y-X -диаграмме рабочую и равновесную линии процесса. Состояние равновесия при условии постоянства температуры и общего давления зависимость между концентрациями распределяемого в газовой и жидкой фазах компонента выражается законом Генри:
где р *- парциальное давление газа, Е – константа, имеющая размерность давления. Величина Е для данного газа не зависит от общего давления в системе, но зависит от природы абсорбента и поглощаемого газа и температуры (табл. 2).
Таблица 2. Зависимость коэффициента Е от температуры.
В случае неизотермической абсорбции при растворении газа в жидкости температура ее повышается вследствие выделения теплоты. Для технических расчетов пренебрегают нагреванием газа и считают, что вся теплота идет на нагрев жидкости. Температуру жидкости в любом сечении аппарата можно найти по уравнению теплового баланса:
где Т – температура в любом сечении аппарата, К; Тн - температура поступающего адсорбента, К; q –дифференциальная теплота растворения газа, кДж/моль; с – теплоемкость жидкости, кДж/(кмоль× К). С помощью уравнения (5), задаваясь рядом значений Х (с шагом 0, 005), определяют температуры Т и затем Е и р *. Равновесное содержание абсорбтива в воздухе Y* определяют по формуле:
где Р – общее давление газа, Па. 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
Значение lmin находим, подставляя в уравнение (7)величину Хк*. Величина l всегда должна быть больше lmin. Увеличение удельного расхода приводит к уменьшению высоты абсорбера и увеличению его диаметра. Это происходит потому, что с увеличением l возрастает также расход поглотителя L, а при этом снижаются допустимые скорости газа в абсорбере, по которым находят его диаметр. Поэтому принимают l = (1, 1 – 1, 5) lmin. Конечную концентрацию абсорбтива в поглотителе находим из формулы (7). Через точки В и А с координатами (Yк; Xн) и (Yн; Xк) проводят прямую – рабочую линию процесса. Расход инертного газа вычисляют по формуле:
где rвозд – плотность воздуха, кг/м3. Расход поглотителя L определяют по формуле (7).
Диаметр абсорбера. Расчет диаметра D абсорбера производится, по уравнению расхода, написанного относительно величины D
где Q- объемный расход газа, м3/с; w0 - фиктивная скорость газа, т.е. скорость газа, отнесенная к полному сечению абсорбера, м/с. Диаметр колонныопределяется по принятой фиктивной скорости газа и проверяется по плотности орошения. Для достижения максимальной эффективности процесса целесообразно, скорость газа принимать равной или близкой скорости w0¢ , соответствующей началу подвисания. Фиктивную скорость газа определяют в зависимости от выбранной насадки по формуле
где Re г ¢ - критерий Рейнольдса, соответствующий началу подвисания; а – удельная поверхность насадки, м2/м3; mг - вязкость газа, Н× с/м2; rг – плотность газа, кг/м3.
|