Курсовой ПАХТ. Пояснительная записка (пэпахп. 000000091. Пз) Руководитель Ушанова В. М. (оценка) (дата)

• Название: Пояснительная записка (пэпахп. 000000091. Пз) Руководитель Ушанова В. М. (оценка) (дата)
• Анкор: Курсовой ПАХТ.docx
• Дата: 15.12.2017
• Размер: 0.84 Mb.
• Имя файла: Курсовой ПАХТ.docx
• Тип: Пояснительная записка; #11586
• страница: 2 из 7

1.Принципиальная схема абсорбционной установки

Лист
Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ПЭПАХП.000000091.ПЗ

Принципиальная схема абсорбционной установки приведена на рисунке 1



Рисунок 1 – Схема абсорбционной установки

Газ на абсорбцию, перед тем как пройти через газодувку 2, попадает в холодильник 1. После газодувки газ направляется в нижнюю часть колонны 3, где равномерно распределяется перед поступлением на контактный элемент – насадку. Абсорбент из промежуточной емкости 10 насосом 11 подается в верхнюю часть колонны и равномерно распределяется по поперечному сечению абсорбера с помощью оросителя 5. В колонне осуществляется противоточное взаимодействие газа и жидкости. Газ после абсорбции, пройдя брызгоотбойник 4, выходит из колонны. Абсорбент стекает через гидрозатвор в промежуточную емкость 14, откуда насосом 13 направляется на регенерацию в десорбер 8 после предварительного подогрева в теплообменнике-рекуператоре 12. Исчерпывание поглощенного компонента из абсорбента производится в кубе 9, обогреваемом насыщенным водяным паром. Перед подачей на орошение колонны абсорбент, пройдя теплообменник-рекуператор 12, дополнительно охлаждается в холодильнике 6.

2.Расчет насадочного абсорбера

Геометрические размеры массообменного аппарата определяются, в основном, поверхностью массопередачи, необходимой для проведения данного процесса, и скоростями фаз.

Поверхность массопередачи может быть найдена из основного уравнения массопередачи

; (1)

где

и – коэффициенты массопередачи, соответственно, по жидкой и газовой фазам, ;

и -средние движущие силы;

– масса поглощаемого вещества (аммиака), ;

2.1 Масса поглощаемого вещества и расход поглотителя

Массу аммиака, переходящего в процессе абсорбции из газовой смеси в поглотитель за единицу времени, находят из уравнения материального баланса

; (2)

где

и – расходы соответственно чистого поглотителя и инертной части газа, ;

и – начальная и конечная концентрация аммиака в поглотителе воде, ;

и – начальная и конечная концентрация аммиака в газе, ;

Найдем начальную концентрацию аммиака в газе, для этого переведем объемные доли в относительные массовые концентрации (доли) [2._таб. 6.1 и 6.2_ст. 282-283], тогда

; (3)

где

и – мольные массы компонентов в смеси, соответственно аммиака и воздуха [2];

-объемная доля аммиака в смеси на входе в абсорбер [по заданию];

Подставив данные в формулу (3.1), находим

;

Найдем конечную концентрацию аммиака в газе, для этого переведем объемные доли в относительные массовые концентрации (доли)[2], тогда

; (4)

где

и – мольные массы компонентов в смеси, соответственно аммиака и воздуха[2];

-объемная доля аммиака в смеси на выходе из абсорбера [по заданию];

Подставив данные в формулу (4), находим

;

Определим расход инертной части газа по формуле

; (5)

где

– объемный расход аммиачно-воздушной смеси [по заданию];

– плотность смеси, ;

Плотность смеси определяется по формуле

; (6)

где

-объемная доля аммиака в смеси на входе в абсорбер [по заданию];

и плотности, соответственно, аммиака и воздуха, ;

Плотности аммиака и воздуха находим по формуле

; (7)

где

– температура при нормальных условиях;

– давление в абсорбере [по заданию];

– температура газа перед абсорбером [по заданию];

– давление при нормальных условиях;

– плотность газа при нормальных условиях,

, [2];

; (7)
; (8)

Подставим найденные значения в формулу (5)

;

Подставим данные в формулу (4) найдем расход инертной части газа

;

Подставим данные в формулу (2) найдем массу поглощаемого вещества (аммиака)

;

Фактический расход абсорбента больше минимального и определяется из соотношения

; (9)

где

– коэффициент избытка поглотителя, [по заданию];

-Минимальный расход абсорбента, ;

Минимальный расход абсорбента, определяется из уравнения материального баланса по формуле

; (10)

где

-начальная концентрация аммиака в поглотителе, воде [по заданию];

- масса поглощаемого вещества (аммиака);

равновесная конечная массовая концентрация аммиака в поглотителе (воде), находится по графику [приложение А];

;

Подставим данные в формулу (9) получим

;

Конечная концентрация аммиака в поглотителе равна

; (11)

где

- масса поглощаемого вещества (аммиака);

-фактический расход абсорбента;

Соотношение фаз или удельный расход поглотителя составит

; (10)

где

-фактический расход абсорбента;

-расход инертной части газа;

;