Расчет абсорбера

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Июня 2013 в 14:19, курсовая работа

Краткое описание

Рассчитать абсорбер для улавливания двуокиси серы из азота водой при следующих условиях:
1) Расход исходной смеси: 8400 м3 /ч = 2,34 м3/с;
2) Содержание бензола
на входе в абсорбер ун = 10,0 % об;
на выходе из абсорбера ук = 1,5 % об;

Содержание

Введение…………………………………………………………………….4
1. Расчет массы поглощаемого вещества и расход поглотителя.....…….8
2. Расчет движущей силы массопередачи……………………..……..….10
3. Расчет коэффициента массопередачи………………………...…...….11
4. Расчет скорости воздуха и диаметра абсорбера…………………...…12
5. Расчет плотности орошения и активной поверхности насадки...…...14
6. Расчет коэффициентов массоотдачи……………………………...…..16
7. Расчет поверхности массопередачи и высоты абсорбера………...…19
8. Расчет гидравлического сопротивления абсорбера……………….…20
Список литературы…………………………………………………….…21

Прикрепленные файлы: 1 файл

Абсорбер.docx

— 262.58 Кб (Скачать документ)

 

Можно сделать  вывод о том, что не вся смоченная  поверхность является активной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчет коэффициентов массоотдачи

 

Для выбранной  насадки керамические кольца Рашига (нерегулярная насадка) коэффициент массоотдачи в газовой фазе βу находят из уравнения:

Коэффициент диффузии в газе:

Критерий  Рейнольдса для газовой фазы в  насадке характеризует режим  движения газа в каналах насадки (зернистого слоя) и рассчитывается по формуле:

Диффузионный  критерий Прандтля для газовой фазы рассчитывается по уравнению:

где - динамическая вязкость, плотность и коэффициент диффузии по газовой фазе, соответственно: .

Коэффициент массоотдачи в газовой сфере  по формуле (8)

 

 

Выразим в выбранной для расчета размерности по формуле

- средняя концентрация бензола в воздухе.

Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе находят из общего уравнения

где - диффузионный критерий Нуссельта для жидкой фазы.

Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе равен:

 

где Dх – средний коэффициент диффузии бензола в воде, м2/с;

    – приведенная толщина стекающей пленки жидкости, м;

    Rex - модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке пленки жидкости;

    Prx - диффузионный критерий Прандтля для жидкости.

Для расчета  коэффициента диффузии в разбавленных растворах рекомендуется уравнение:

где β = 1 - параметр, учитывающий ассоциацию молекул;

      Т=293 К – температура; М=18 кг/моль – молярная масса воды;

    υБ =89 см3/моль – молярный объем паров двуокиси серы;

     μх = 1,0020 мПа·с - вязкость воды при условиях в абсорбере.

 

Приведенную толщину стекающей пленки жидкости рассчитывают по формуле:

Диффузионный критерий Прандтля рассчитывают по уравнению:

Модифицированный  критерий Рейнольдса для стекающей  по насадке пленки жидкости определяют по формуле:

Плотность орошения рассчитывают по уравнению:

где L = 5,32 кг/с – расход воды; ρх = 998,2 кг/ м3 - плотность жидкости;

S – площадь сечения абсорбера диаметром 2,2 м.

Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе :

Выразим в выбранной для расчета размерности:

Определяем коэффициент массопередачи в газовой фазе:

7. Расчет поверхности массопередачи и высоты абсорбера

 

Поверхность массопередачи в абсорбере рассчитывается по формуле:

Высота  насадки, необходимая в абсорбере  для создания этой поверхности массопередачи:

где - доля активной поверхности насадки (принимаем предварительно)

Расстояние  между днищем абсорбера и насадкой zH определяется необходимостью равномерного распределения газа по поперечному сечению колонны. Расстояние от верха насадки до крышки абсорбера zВ зависит от размеров распределительного устройства для орошения насадки и от высоты сепарационного пространства (в котором часто устанавливают устройства для предотвращения брызгоуноса из колонны).

Примем эти расстояния равными соответственно 1,4 и 2,5 м. Тогда общая высота одного абсорбера:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Расчет гидравлического сопротивления  абсорбера

 

Величину  гидравлического сопротивления  рассчитывают по формуле:

 

где ΔРс – гидравлическое сопротивление сухой насадки, Па;

       U – плотность орошения, м3 / (м2·с);

        b – коэффициент для колец Рашига b = 173.

Гидравлическое  сопротивление сухой насадки:

 

где λ –  коэффициент сопротивления.

Расчет коэффициента сопротивления:

 

где λтр – коэффициент сопротивления трению;

      ξ – коэффициент местного сопротивления:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты ХТ: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерский, 2-е изд., пераб. и доп. М.: Химия, 1991-496с:

2. Касаткин  А.Г. Основные процессы и аппараты  ХТ. Изд. 9-е. М.: Химия, 1973-750с.

3. Александров  И.А. Ректификационные и абсорбционные  аппараты. М.: Химия, 1978-277с.

4. Павлов  К.Ф. Романков П.Г., Носков А.А.  Процессы и аппараты по курсу  процессов и аппаратов ХТ Л.  Химия, 1976-552с.

5. Лощинский  А.А., Толчинский А.Р. Основы расчета  и конструирования химической  аппаратуры. Справочник. Л.: Машиностроение, 1970-752с.

6. Колонные  аппараты. Каталог. М.: Цинтихимнефтемаш, 1978-31с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 




Информация о работе Расчет абсорбера