Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Ноября 2013 в 10:51, курсовая работа
Абсорбцией называют процесс поглощения газов и паров из газовых или паро-газовых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами).
В промышленности процессы абсорбции применяются главным образом для извлечения ценных компонентов из газовых смесей или для очистки этих смесей от вредных примесей.
В абсорбционных процессах участвуют две фазы – жидкая и газовая и происходит переход вещества из газовой фазы в жидкую.
Введение 3
1. Теоретическая часть 4
II Расчёт насадочного абсорбера 7
Задание 8
2.1. Расчет массы поглощаемого вещества и расхода поглотителя
2.2. Расчет движущей силы массопередачи
2.3 Расчет скорости газа и диаметра абсорбера
2.4 Определение скорости жидкости (плотности орошения) и доли активной поверхности насадки
2.5 Определение высоты абсорбера
2.6 Расчет гидравлического сопротивления абсорбера 9
11
12
14
15
16
3. Эскиз насадочного абсорбера
Заключение
19
Список литературы 20
ε = 0,69м3/м3;
-- ускорение свободного падения, ;
рж = 1000кг/м3;
мПа ·с - вязкость поглотителя.
Значения коэффициентов А и В приведены ниже:
Тип насадки |
А |
В |
Седла размером 20 мм |
-0,33 |
1,04 |
2. Диаметр абсорбера находят из уравнения расхода:
(17)
где V — объемный расход газа при рабочих условиях в абсорбере, м3/с,
w - рабочая скорость газа, м/с,
3600-переводной коэффициент.
Диаметр аппарата принимается стандартным = 0,5м.
Объёмной плотностью орошения (скоростью жидкости) в насадочных колоннах обычно выражают объёмный расход жидкости на 1 м2 площади поперечного сечения слоя насадки в единицу времени:
,
(18)
где -- объёмная плотность орошения, ;
-- площадь поперечного сечения абсорбера, ,
При недостаточной плотности орошения и неправильной организации подачи жидкости поверхность насадки может быть смочена не полностью. Но даже часть смоченной поверхности практически не участвует в процессе массопередачи ввиду наличия застойных зон жидкости или неравномерного распределения газа по сечению колоны.
Существует некоторая
минимальная эффективная
Для насадочных абсорберов
минимальную эффективная
(19)
где qэф — эффективная линейная плотность орошения, м2.
Для колец насадок седлообразных qэф = 0,022∙10-3 м2/с.
В данной работе коэффициент смачивания задан ψ=0,88.
2.5 Определение высоты абсорбера
Находим высоту насадки.
(20)
где - объёмный коэффициент массопередачи,
Расстояние между днищем абсорбера и насадкой Нн определяется необходимостью равномерного распределения газа по поперечному сечению колонны. Обычно его рассчитывают, исходя из соотношения Нн = (1,0….1,5) D.
Расстояние от верха насадки до крышки абсорбера Нв зависит от размеров распределительного устройства для орошения насадки и от высоты сепарационного пространства (в котором часто устанавливают каплеотбойные устройства для предотвращения брызгоуноса из колонны). С учетом этого, примем Нв = 2 м.
Тогда общая высота абсорбера:
(21)
2.6 Расчет гидравлического сопротивления абсорбера
Необходимость расчета гидравлического сопротивления обусловлено тем, что оно определяет энергетические затраты на транспортировку газового потока че-рез абсорбер.
Величину можно рассчитать по формуле:
(22)
Где -- гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) насадки, Па;
-- коэффициент, зависящий от типа насадки
Гидравлическое сопротивление сухой насадки определяют по уравнению:
(23)
где
-- коэффициент сопротивления;
-- действительная скорость газа (скорость газа в свободном сечении насадки), м/с.
Эквивалентный диаметр каналов насадки:
(24)
Коэффициент гидравлического сопротивления λ является функцией критерия Рейнольдса и зависит от режима движения газа..
Число Рейнольдса для газовой фазы:
(25)
Коэффициент сопротивления
беспорядочных насадок
λ =133/Re + 2,34 (26)
λ = 133/1613,364+ 2,34=2,422
3. Эскиз насадочного абсорбера
Заключение
В результате проведённых расчётов получаем насадочный абсорбер с диамет-ром кожуха в 500 мм., и высотой насадки 4 метра.
Общая высота абсорбера 6,75 метра.
Производительность аппарата 4.90 кмоль/ч или 4,90·34=166,6 кг/ч.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
7. Методические указания для выполнения ОргСРС, РПК «Политехник», Волгоград, 2009