абсорбция 14 вариант. 1. 1Теоретические основы абсорбции 3

• Название: 1. 1Теоретические основы абсорбции 3
• Дата: 22.05.2023
• Размер: 0.72 Mb.
• Имя файла: абсорбция 14 вариант.docx
• Тип: Реферат; #1150779
• страница: 6 из 11

3.3 Определение рабочей скорости газа и диаметра аппарата

Для расчета диаметра абсорбера служит следующее уравнение:
 , (3.13)
где V_см ‑ объемный расход газовой смеси при условиях абсорбции,

_раб ‑рабочая скорость газовой смеси по аппарату,

Предельную скорость газа, соответствующую режиму эмульгирования (считая на полное сечение колонны), можно определить по уравнению /4, стр.386/:
,(3.14)
где _x – вязкость поглотителя при температуре в абсорбере, мПас;

_x, _у – плотности соответственно жидкой и газообразной фаз, ;

 – удельная поверхность, ;

 – свободный объем, ;

L, G – расходы фаз,

При выборе размеров насадки следует учитывать, что чем больше размеры ее элемента, тем выше допустимая скорость газа (и соответственно – производительность аппарата) и ниже его гидравлическое сопротивление. Общая стоимость абсорбера с насадкой из элементов больших размеров будет ниже за счет уменьшения диаметра аппарата. При выборе насадки необходимо учитывать допустимую потерю давления в насадке. При работе под повышенным давлением потеря его существенного значения не имеет и в данном случае предпочтительнее беспорядочно загруженные насадки, в частности, кольца внавал. Поэтому выбираем керамические кольца Рашига 35354 /3, стр.448/.

Для определения плотности газа при температуре, отличной от нормальной, служит следующее уравнение:
, (3.15)
где ₀ ‑ плотность газа при 273К, для воздуха равна 1,29 /4/; Т ‑ температура процесса, C.

Плотность углекислого газа при нормальных условиях равна 1,98 /4/, а при условиях абсорбции

Плотность газовоздушной смеси считаем по средней концентрации CO₂ в аппарате
(3.16)


Аналогично рассчитаем молекулярную массу газовой смеси

Плотность жидкой смеси при температуре 291 К (содержанием диоксида углерода в воде пренебрегаем) равна _x= 998,4 /4/.

_x=1,06210^-3 Пас при температуре 18C /4/.

Переведем молярный расход газовой и жидкой смеси в массовый
, (3.17)
где G – массовый расход, G_мол – молярный расход, М – молярная масса.

Для газовой смеси

Для жидкой смеси

Из формулы (2.14) определяем предельную скорость


w_пр= 0,03943
Выбор рабочей скорости газа обусловлен многими факторами. В общем случае ее находят путем технико-экономического расчета для каждого конкретного процесса. Примем рабочую скорость процесса равной 0,8 от предельной.

По рассчитанной рабочей скорости газа определяется диаметр абсорбера по формуле (3.14).

Рассчитанный диаметр колонного аппарата приводится к стандартизованным размерам. Ближайший стандартный диаметр колонного цельносваренного аппарата с насыпной насадкой составляет 1,6 м /5/.

Т.к. выбранный диаметр колонного аппарата отличается от рассчитанного, то необходимо рассчитать рабочую скорость газовой смеси по аппарату:
(3.18)



Для насадочных аппаратов плотность орошения должна быть
U0,06 . (3.19)
Плотность орошения
, (3.20)
где V_x–объемный расход жидкости через аппарат, .

Переведем массовый расход жидкости в объемный
, (3.21)

.

.

Условие (3.19) выполняется.