РАСЧЕТЫ

Расчет абсорбера

Наибольшее распространение для очистки отходящих газов от токсичных примесей получили абсорбционные методы. Процессы абсорбции проводят в поверхностных, пленочных, насадочных, тарельчатых и распыливающих абсорберах.

Схема насадочного абсорбера приведена ниже.

 

 

 

1 – корпус;

2 – насадка

L – массовый расход жидкости;

G – массовый расход газа;

Хв, Хн - начальная и конечная концентрации примеси в жидкости на верху и в низу абсорбера;

Yв, Yн - начальная и конечная концентрации примеси в газе на верху и в низу абсорбера

 

Рис. Схема насадочного абсорбера

 

            Расчет диаметра и высоты насадочного абсорбера проводится в следующей последовательности.

Определяем количество поглощаемого ацетона М, кмоль/ч:

, (1)

 

где Q – расход воздуха, м3/ч ;

ун – начальная концентрация ацетона в воздухе, доли ед.;

сп – степень поглощения, доли ед.

 

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

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

 

 , (2)

 

где Мв – мольная масса воды;

Мв = 18;

L – расход воды, кг/ч.

 

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

 .            (3)

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

 .  (4)

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

 ΔYн = YнYн* ,           (5)

            Значение Yн* находим по уравнению равновесной линии для Хн, соответствующего низу абсорбера:

 Yн* = 1,68 Хн,            (6)

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

 ΔYв = YвYв* ,            (7)

            Средняя движущая сила ΔYср, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

             .           (8)

            Требуемую поверхность массопередачи F, м2, находим по уравнению:

 ,        (9)

где Ку – коэффициент массопередачи.

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

 ,          (10)

где σ – удельная поверхность насадки, σ = 204 м23 .

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

, (11)

 

 

где g – ускорение свободного падения,

g = 9,8 м/с2;

Vсв – свободный объем насадки,

Vсв = 0,74 м33 [1];

ρг и ρж – плотности газа и жидкости, кг/м3 ;

ρж = 1000 кг/м3;

μж – динамический коэффициент вязкости жидкости,

μж = 1 мПа∙с;

L и G – массовые расходы жидкости и газа, кг/с;

А = 0,022 для насадки из колец или спиралей.

 

            Плотность газа ρг равна:

 

, (12)

 

где ρо – плотность воздуха при нормальных условиях, ρо = 1,293 кг/м3;

Т – средняя температура в абсорбере, Т = 293 К;

То = 273 К.

 

            Массовый расход газа G равен:

 G = Q ρо ,    (13)

где Q расход воздуха, м3/ч.

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

 ω = (0,75 - 0,9) ωз .   (14)

 

            Примем          ω = 0,75 ωз .

Площадь поперечного сечения абсорбера S, м2:

  .        (15)

Найдем диаметр корпуса абсорбера D, м2:

 .    (16)

Требуемая высота насадки Нн:

             (17)

 

 


2000 рублей iTunes Gift Card RUS | Карта оплаты айтюнс
2000 рублей iTunes Gift Card RUS | Карта оплаты айтюнс


iTunes Gift Card (Russia) 5000 руб. Гарантии. ЦЕНА
iTunes Gift Card (Russia) 5000 руб. Гарантии. ЦЕНА


iTunes Gift Card (Россия) 300 рублей
iTunes Gift Card (Россия) 300 рублей