Расчет насадочного абсорбера
12
2.1 Определение скорости газа и диаметра абсорбера Принимаем в качестве насадки керамические кольца Рашига размером 35х35х4 мм, неупорядоченные. Характеристика насадки: удельная поверхность а = 140 м2/м3; свободный объём Vс = 0,78 м3/м3; эквивалентный диаметр dэ = 0,022 м. Предельная скорость газа в насадочных абсорберах определяется по уравнению: , А – коэффициент для насадки из колец, А=0,022. ; Рабочая скорость газа в колонне: , м/с. Диаметр колонны: ,
м. Выбираем стандартный диаметр обечайки колонны D = 2,6 м. Плотность орошения колонны: , м3/(м2·с). Оптимальная плотность орошения: , где b – коэффициент, при абсорбции паров органических жидкостей (паров ацетона) водой b = 2,58·10-5 [2]. м3/(м2·с). Так как >1, Определим действительную скорость газа в абсорбере ; . 2.2 Определение высоты насадочной колонны Определим движущую силу процесса по рисунку 1: на входе в абсорбер на выходе из абсорбера Среднюю движущую силу вычислим по формуле ; Определим свойства газовой смеси. Рассчитаем вязкость газовой фазы , где Мг - мольная масса газовой фазы, ; кг/кмоль. Значения динамической вязкости компонентов μ, Па·с определим по таблице [4] при температуре 21 ºС μсп = 0,0074·10-3 Па·с; μвозд = 0,0183·10-3 Па·с [1, рис VI]. . Коэффициент диффузии ацетона в воздухе при 25 ºС определяется по уравнению: , где DГ0 – коэффициент диффузии ацетона в воздухе при T – температура газовой смеси в колонне, Т = 273 + 21 =294 К; м2/с. Критерий Рейнольдса для газовой фазы равен , . Критерий Прандтля: , . Коэффициент массоотдачи в газовой фазе для неупорядоченных насадок определяется по формуле [2] , где с и m – коэффициенты, для неупорядоченных насадок[2] m = 0,655; С = 0,407 м/с. Выразим в выбранной для расчёта размерности: , кг/(м2·с). Для определения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе рассчитываем следующие величины: – приведённая толщина стекающей пленки жидкости: , где вязкость воды при температуре жидкости tж = 21°C μж = 1,0·10-3 Па·с. м. –модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке плёнке жидкости: , . –диффузионный критерий Прандтля для жидкости: , где - коэффициент диффузии ацетона в воде при 21 ºС, м/с [6]. . Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе находим по уравнению: , м/с. Выразим в выбранной для расчёта размерности: , кг/м2·с. Находим коэффициент массопередачи для газовой фазы по уравнению: , значение коэффициента m определяется по формуле: , . кг/(м2·с). Площадь поверхности массопередачи в абсорбере равна: , м2. Высоту насадки, требуемую для создания этой площади поверхности массопередачи, рассчитываем по формуле: , где S – площадь поперечного сечения абсорбера, м2. м. Определим высоту насадки другим способом – с помощью числа единиц переноса и высоты единицы переноса. Для определения высоты единицы переноса определяем [2, формулы 8.79, 8.81]: – высоту единицы переноса для газовой фазы: , м. – высоту единицы переноса для жидкой фазы: , м. – удельный расход поглотителя: , кг/кг. Высота единицы переноса: , м. Высота насадки с учетом числа теоретических тарелок, определенных графически из рисунка 1 – n = 7 шт. , м. Выбираем большую из рассчитанных высоту насадки Нн = 8,4 м. Высота насадочной колонны определяется по уравнению: , где Hн – высота насадочной части колонны, м; - высота соответственно сепарационной части колонны (над насадкой), нижней части колонны и между слоями насадок, м. Принимаем расстояние от слоя насадки до крышки абсорбера hяр= м Высота абсорбера м.
2.3 Расчёт гидравлического сопротивления насадки Критерий Рейнольдса для газа Reг = 4248. Коэффициент сопротивления сухой насадки определяется по формуле ,
Сопротивление сухой насадки:
Па Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки равно: , где b – коэффициент, для насадки из колец Рашига диаметром 50 мм в укладку, b = 47 [3]; U - плотность орошения насадки, U = 0,0038 . Па. Давление развиваемое газодувкой Ризб. = 1,05*11890=12484,5 Па
12
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (229)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |