Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера

Задание:


В насадочном абсорбере чистой водой поглощается целевой компонент из его смеси с воздухом при давлении П и температуре t. Расход газа Vc (при нормальных условиях: 0°С, 760 мм. рт. ст.), начальное содержание А в газе yн, степень извлечения А равна ηП. Коэффициент избытка орошения φ, коэффициент смачивания ψ, коэффициент массопередачи К. Определить расход воды, диаметр абсорбера и высоту насадки. Принять рабочую скорость газа ω=0,8ωз, где ωз – скорость газа в точке захлёбывания.


Размер насадки,

мм

Целевой компонент А

П,

МПа

t,

°С

Vc,

м3/ч

ун,

%

ηП,

%

φ ψ

К·106,

Расчёт насадочного абсорбера

Стальные кольца

35Ч35Ч2.5

сероводород

Н2S

0,8 10 1000 10 93 1,4 0,88 1

Расчёт процесса абсорбции ведут, либо в относительных мольных, либо в относительных массовых долях концентрации.

Расчёт насадочного абсорбера

Равновесная зависимость системы газ-жидкость определяется законом Генри и следствием из закона Дальтона

Расчёт насадочного абсорбера,

где Расчёт насадочного абсорбера - коэффициент распределения

Е = 0,278·106 мм. рт. ст. = 37,06 МПа – коэффициент Генри для сероводорода при t = 10°С.

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера

Уравнение математического баланса имеет вид

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера,

где М – количество распределённого компонента А,

G – расход инертного газа (воздух),

L – расход поглотителя (вода).

Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера при Хн = 0;

Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера

Определим среднюю движущую силу:

Расчёт насадочного абсорбера,

где Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера

Определим число единиц переноса.

Для линейной равновесной зависимости можно использовать аналитический метод,

Расчёт насадочного абсорбера

и графический (построение ломанной)

Расчёт насадочного абсорбера

Определим диаметр абсорбера.

Расчёт насадочного абсорбера,

где Vp – расход газовой смеси при рабочих условиях

Расчёт насадочного абсорбера

отсюда получаем

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера,

где Расчёт насадочного абсорбераРасчёт насадочного абсорбера - плотность газа в рабочих условиях.

Определим рабочую скорость газа в колонне.

Расчёт насадочного абсорбера,

где а = 170 м2/м3 – удельная поверхность насадки,

Расчёт насадочного абсорбера - порозность насадки,

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера - плотность газа в рабочих условиях,

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера - плотность поглотителя в рабочих условиях,

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера - вязкость поглотителя в рабочих условиях,

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера - вязкость поглотителя в нормальных условиях,

А = -0,49; В = 1,04 – коэффициенты, зависящие от типа насадки,

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера – массовый расход поглотителя,

Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера - массовый расход газа.

Расчёт насадочного абсорбера

Находим из этого выражения Расчёт насадочного абсорбера м/с.

Рабочую скорость газа в процессе берём на 20% меньше скорости захлёбывания Расчёт насадочного абсорберам/с.

Тогда диаметр аппарата равен:

Расчёт насадочного абсорбера м

Выбираем стандартный диаметр стального абсорбера D = 0,6м.

Находим высоту насадки.

Расчёт насадочного абсорбера м,

где Расчёт насадочного абсорбера Расчёт насадочного абсорбера - объёмный коэффициент массопередачи,

Расчёт насадочного абсорбера м2


Вывод:

В результате проведённых расчётов получаем насадочный абсорбер с диаметром кожуха в 0,6 метра, и высотой насадки 2,81 метра. Так как высота насадки лежит в пределах (3-5)·D = (1,8-3) м, то насадку разбиваем на слои:

hсл.1= 3·D =3·0,6=1,8м

hсл.2= 2,81-1,8 =1,1м

6 Программа для расчета насадочного абсорбера


Program Nasadki;

uses crt;

var

m,lm,l,Xc,Ypc,ys,ysp,xs,de,rog,arg,reg,vg,qv,dk,h1,h,dys,Dy,Yc,S,N,Xk,G,Ga,

Gk,Xkp,ae,mg,gn,p,Yn1,Xn1,Yk1,Ma,Ml,E1,S1,Rol,Vig,Vil,T,Yn,Yk,Xn,lam,uol,pc,

v0,dp,LB,Fi:real;

begin

clrscr;

writeln;

writeln('ishodnie i spravochnie dannie');

writeln;

write('Rashod gaza Vc: ');readln(V0); {m3/chas}

write('Davlenie p: ');readln(p); {MPa}

write('Yn: ');readln(Yn1); {abs.molnie}

write('Yk: ');readln(Yk1); {abs.molnie}

write('Xn: ');readln(Xn1); {abs.molnie}

write('Molek. massa abs-go componenta Ma: ');readln(ma);

ml:=18;

mg:=29;

write('Konstanta Genri E: ');readln(ae); {MPa}

write('Poroznost` nasadki e1: ');readln(e1);{m3/m3}

write('Udel`nay poverhnost` nasadki s1: ');readln(s1); {m2/m3}

Rol:=1000;

write('Vyzkost` vozduha Vig: ');readln(Vig);

write('Vyzkost` vodi Vil: ');readln(Vil);

write('Temperatura absorbcii T: ');readln(T); {^C}

write('Koefficient izbitka oroweniy Fi: ');readln(Fi);

clrscr;

De:=4*e1/s1;

Yn:=ma*yn1/(mg*(1-yn1)); {Otnos. massovie}

Yk:=ma*yk1/(mg*(1-yk1)); {%}

Xn:=ma*xn1/(ml*(1-xn1));

gn:=v0*1.293*(1-yn1)+v0*1.98*yn1;

g:=v0*1.293*(1-yn1);

ga:=g*(yn-yk); {kg/hr}

gk:=gn-ga;

m:=ae/p;

xkp:=ma*mg*yn/(ml*m*ma+m*mg*ml*yn-yn*mg*ml);

lm:=g*(yn-yk)/(xkp-xn);

l:=Fi*lm;

xk:=xn+g*(yn-yk)/l;

writeln;

writeln(' Raschetnie parametri ');

writeln;

Writeln(' yn= ', yn:4:6,' yk= ', yk:4:6,' xn= ',xn:4:6,' xk= ',xk:4:6);

Writeln(' g= ', g:4:6,' ga= ', ga:4:6,' lm= ',lm:4:6);

Writeln(' l= ', l:4:6,' xkp= ', xkp:4:6,' m= ',m:4:6);

Writeln;

n:=50;

dy:=(yn-yk)/n;

yc:=yk+(dy/2);

S:=0;

repeat

xc:=xn+g*(yc-yk)/l;

ypc:=m*ml*ma*xc/(mg*(ml*xc+ma-m*ml*xc));

S:=s+dy/(yc-ypc);

Yc:=yc+dy;

until (yc>yn);

Dys:=(yn-yk)/s;

ys:=(yn+yk)/2;

Ysp:=ys-dys;

xs:=ma*mg*ysp/(ml*(m*ma+mg*(m-1)*ysp));

Rog:=1.293*p*273/(0.1033*(273+t));

Vg:=sqrt((9.81*rol*e1*e1*e1/(s1*rog))*exp(-0.16*ln(vil)+5.07e-2-4.03*exp(0.25*ln(L/g)+0.125*ln(rog/rol))));

Vg:=Vg*0.8;

qv:=v0*(273+t)*0.1033/(3600*273*p); {m^3/s}

Dk:=sqrt(4*qv/(pi*vg));

h1:=44.3*e1*(ln(L/(m*g))/ln(10))*exp(0.2*ln(vg*rog)+0.342*ln(g/L)+0.19*ln(rol/rog)+

0.038*ln(vig/vil))/(exp(0.2*ln(vig)+1.2*ln(s1))*(1-m*g/L));

H:=h1*S;

Reg:=Vg*de*rog/(e1*vig);

if reg>40 then lam:=16/exp(0.2*ln(reg))

else lam:=140/reg;

uol:=L/(rol*0.785*dk*dk*3600);

pc:=lam*h*vg*vg*rog/(de*2*e1*e1);

dp:=pc*exp(169*uol)/ln(10);

Writeln(' s = ',s:4:6);

Writeln(' dys = ',dys:4:6);

Writeln(' ys = ',ys:4:6);

Writeln(' ysp = ',ysp:4:6);

Writeln(' xs = ',xs:4:6);

Writeln(' vg = ',vg:4:6);

Writeln(' dk = ',dk:4:6);

Writeln(' h1 = ',h1:4:6);

Writeln(' h = ',h:4:6);

Writeln(' pc = ',pc:4:6);

Writeln(' uol = ',uol:4:6);

Writeln(' dp = ',dp:4:6);

Readkey;

End.

7 Расчет удерживающей способности насадки


Определяем площадь сечения колонны:

Расчёт насадочного абсорберамІ

Фактическая скорость газа в колонне:

Расчёт насадочного абсорберам/с

Находим эквивалентный диаметр насадки:

Расчёт насадочного абсорбера47

Проследим изменение гидравлического сопротивления и скорости изменения расхода жидкости в зависимости от изменения рабочего диаметра насадки.

Принимаем коэффициент насадки 0,1.

Определим толщину стенки насадки:

Расчёт насадочного абсорберам

Тогда рабочий диаметр насадки определяется:

Расчёт насадочного абсорберам

Рабочая порозность насадки:

Расчёт насадочного абсорбера мі/мі

Число Рейнольдса для газовой фазы:

Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера

Гидравлическое сопротивление насадки составит:

Расчёт насадочного абсорбера

Определим коэффициенты интегрирования:

Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера


Определим скорость движения жидкости в насадки:

Расчёт насадочного абсорбера

Расход жидкости:

Q=Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера=

Расчёт насадочного абсорбера

Расчёт насадочного абсорбера

Для коэффициентов насадки Расчёт насадочного абсорбера расчет проводится аналогично.

Полученные значения сводим в таблицу 1.


Таблица 1 – Расчетные параметры удерживаюшей способности насадки.

k δ Q Vz
0,1 0,00106 0,0010 0,000814
0,3 0,00318 0,0045 0,0032
0,5 0,0053 0,0083 0,0049
0,7 0,00742 0,0117 0,006100

По полученным значениям построим график зависимости V= f(Q).

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: