Схема насадочного абсорбера

Расчёт абсорбера

 

Определяем количество поглощаемого ацетона М, кмоль/ч:

 

Начальная концентрация ацетона в воде, подаваемой на верх абсорбера, Х_в = 0.

Конечная концентрация ацетона в воде, вытекающей внизу из абсорбера Х_н, кмоль ацетона/кмоль воды:

Начальная концентрация ацетона в воздухе внизу при входе в абсорбер Y_н, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

Конечная концентрация ацетона в воздухе, выходящем из абсорбера Y_в, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

Находим движущую силу абсорбции в низу абсорбера ΔY_н, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

 

Значение Y_н^* находим по уравнению равновесной линии для Х_н, соответствующего низу абсорбера:

 

Движущая сила абсорбции на верху абсорбера ΔY_в, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

 

Средняя движущая сила ΔY_ср, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

 

 

Требуемую поверхность массопередачи F, м², находим по уравнению:

 

 

Объем V, м³, слоя керамических колец, необходимый для создания найденной поверхности, при коэффициенте смоченности насадки ψ = 1 равен:

 

где σ – удельная поверхность насадки, σ = 204 м²/м³

Определим фиктивную скорость газа ω_з в точке захлебывания (инверсии) из уравнения:

 

 

Плотность газа ρ_г равна:

 

Массовый расход газа G равен:

 

Рабочая (фиктивная) скорость газа ω для абсорберов, работающих в пленочном режиме:

ω = (0,75÷0,9) ω_з

Примем ω = 0,75 ω_з

Площадь поперечного сечения абсорбера S, м²:

 

 

Найдем диаметр корпуса абсорбера D, м:

 

 

 

Требуемая высота насадки Н_н, м:

Выводы: рассчитав аппарат определили его основные характеристики: диаметр абсорбера равен 0,658 м, а требуемая высота насадки равна 12,2 м.

 

Расчет вертикального отстойника

 

Исходные данные:

 

Расход сточной воды Q, м³/ч ― 190

Плотность частиц ρ_ч, кг/м³ ― 2300

Диаметр частиц d, мкм ― 35

Плотность жидкости ρ_ж = 1066 кг/м³;

Динамическая вязкость жидкости μ_ж = 1,14·10^-3 Па·с.

 

Схема вертикального отстойника.

 

 

Расчёт вертикального отстойника.

 

Более удобно для определения w_ос пользоваться методом Лященко, используя выражение для критерия Архимеда Аr:

 

По известному критерию Архимеда можно определить режим осаждения и значение критерия Рейнольдса Re:

- для переходной области осаждения Ar ≤ 36

Поверхность осаждения F, м², можно найти по формуле:

Диаметр отстойника D, м, при известном значении F равен:

Вывод: рассчитав вертикальный отстойник определили его основные параметры: поверхность осаждения ― F, равную 151,43 м² и диаметр ― D, равный 13,89 м.

Расчет сепаратора

Задание: Рассчитать сепаратор для разделения конденсата (смеси воды и бензина) отстаиванием в соответствии с заданным вариантом.

Исходные данные

Расход конденсата Q, м³/ч ― 0,28;

Размер частиц бензина d, мкм ― 9;

Плотность смеси воды и бензина, ρ = 840 кг/м³;

Плотность бензина, ρ_ч = 760 кг/м³;

Плотность воды, ρ = 998 кг/м³;

Динамический коэффициент вязкости среды, μ = 1,005 · 10^-3 Па·с.

Схема сепаратора

Расчёт сепаратора

 

Определим скорость всплывания частиц бензина w_вспл, используя выражение для критерия Архимеда Аr:

 

По известному критерию Архимеда можно определить режим осаждения и значение критерия Рейнольдса Re:

- для переходной области осаждения Ar ≤ 36

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: рассчитав сепаратор определили его основные параметры: поверхность осаждения ― F, равную 8 м² и диаметр ― D, равный 3,19 м.