Курсовой ПАХТ. Пояснительная записка (пэпахп. 000000091. Пз) Руководитель Ушанова В. М. (оценка) (дата)
Скачать 0.84 Mb.
|
Плотность орошения и активная поверхность насадкиПлотность орошения (скорость жидкости) рассчитывается по формуле ; (18) где – плотность воды при [2]; – площадь поперечного сечения абсорбера, ; Площадь поперечного сечения абсорбера рассчитывается по формуле ; (19) где -диаметр абсорбционной колонны; Подставляя данные в формулу (19), получим ; Подставляя полученные данные в формулу (18), получим ; Для насадочных абсорберов минимальную эффективную плотность орошения находят по соотношению ; (20) где -удельная поверхность насадки [1]; – эффективная линейная плотность орошения [1]; Подставляя данные в формулу (20), получим ; Коэффициент смачиваемости насадки для колей Рашига при заполнении колонны в навал можно определить из следующего эмпирического уравнения ; (21) где -плотность орошения; -коэффициент распределения, ; – плотность воды при[2]; - диаметр насадки[по заданию]; -поверхностное натяжение воды при [2]; коэффициент распределения, который находится по формуле ; (22) Подставляя данные в формулу (21), получим ; Доля активной поверхности насадки может быть найдена по формуле ; (22) где и – коэффициенты, зависящие от типа насадки, и [3]; -плотность орошения; -удельная поверхность насадки [1]; ;
Для колон с неупорядоченной насадкой коэффициент массоотдачи можно найти из уравнения ; (23) где - диффузионный критерий Нуссельта для газовой фазы; Отсюда ; (24) где – средний коэффициент диффузии аммиака в газовой фазе, ; – критерий Рейнольдса для газовой фазы в насадке; – диффузионный критерий Прандтля для газовой фазы; -эквивалентный диаметр насадки [2]; Коэффициент диффузии аммиака в воздухе можно рассчитать по уравнению ; (25) где и – мольные объемы в жидком состоянии при нормальной температуре кипения [2]; - давление в абсорбере [по заданию]; - температура газа перед абсорбером [по заданию]; и -мольные массы аммиака и воздуха [2]; Подставив, получим ; Критерий Рейнольдса для газовой фазы в насадке рассчитывается по формуле ; (26) где -рабочая скорость газа в колонне; - плотность газовой смеси при [2]; - поверхностное натяжение воды при [2]; -динамический коэффициент вязкости газовой смеси, ; Динамический коэффициент вязкости газовой смеси определяется по формуле ; (27) где , и -мольные массы аммиака и воздуха [2]; и -динамические коэффициенты вязкости соответственно аммиака, воздуха [2]; Мольная масса смеси газов рассчитывается по формуле ; (28) где – объемная доля аммиака в смеси [по заданию]; Подставив данные в формулу (28), находим ; По формуле (27) находим динамический коэффициент вязкости ; ; ; Подставляя полученные данные в формулу (26), получим ; Диффузионный критерий Прандтля для газовой фазы рассчитывается по формуле ; (29) где - ; - ; -плотность газовой смеси при [2]; ; Подставляя полученные данные в формулу (24), получим ; Выразим в выбранной для расчета размерности ; (30) где -плотность газовой смеси при [2._таб. IV_стр. 512]; – средняя концентрация аммиака в газовой смеси, ; Средняя концентрация аммиака в газовой смеси находится из выражения ; (31) где и -объемная доля аммиака в смеси на входе в абсорбер и на выходе из абсорбера [по заданию]; ; Подставляя данные в формулу (30), получим ; Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе находят из обобщенного уравнения, пригодного для регулярных, так и для неупорядоченных насадок ; (32) где – диффузионный критерий Нуссельта для жидкой фазы; Отсюда ; (33) где – средний коэффициент диффузии, ; – приведенная толщина стекающей пленки жидкости, ; – модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке пленки жидкости; – диффузионный критерий Прандтля для жидкости В разбавленных растворах коэффициент диффузии может быть достаточно вычислен по уравнению ; (34) где – мольная масса воды [2]; – температура воды [по заданию]; – мольный объем аммиака [2]; – параметр учитывающий ассоциацию молекул[2]; -динамический коэффициент вязкости воды при [2._таб. IX_ст.516]; Подставив, получим ; Приведенная толщина стекающей пленки жидкости рассчитывается по формуле ; (35) где - ускорение свободного падения; -динамический коэффициент вязкости воды при [2._таб. IX_ст.516]; -плотность жидкой смеси при [2._таб. IV_стр. 512]; Подставив, получим ; Модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке пленки жидкости найдем по формуле ;(36) где -плотность орошения; -плотность жидкой смеси при [2._таб. IV_стр. 512]; -удельная поверхность насадки [1._таб. 5.1_ст.196]; -динамический коэффициент вязкости воды при [2._таб. IX_ст.516]; Подставляя данные в формулу (36), получим ; Диффузионный критерий Прандтля для жидкости рассчитывается по формуле ; (37) где -динамический коэффициент вязкости воды при [2._таб. IX_ст.516]; -плотность жидкой смеси при [2._таб. IV_стр. 512]; - средний коэффициент диффузии аммиака в воде; Подставляя данные в формулу (37), получим ; Подставляя полученные данные в формулу (33), получим ; Выразим в выбранной для расчета размерности ; (38) где -плотность жидкой смеси при [2._таб. IV_стр. 512]; – средняя объемная концентрация аммиака в поглотителе (воде), . Рассчитывается по формуле ; (39) где – плотность газовой смеси при ; - конечная концентрация аммиака в поглотителе (воде); -мольные массы аммиака [2._таб. I_ст. 510]; Подставляя данные в формулу (39), получим ; Подставляя полученные данные в формулу (38), получим ; Подставляем данные в формулу (14) для рассчета коэффициентамассопередачи в газовой фазе ; |