Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Расчет насадочного абсорбера - файл n1.doc


Расчет насадочного абсорбера
скачать (170 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc170kb.18.01.2013 09:30скачать


n1.doc

Министерство образования Российской Федерации

Казанский государственный технологический университет
Кафедра ПАХТ


Расчетное задание № 3

Расчет насадочного абсорбера
Выполнил:

Студент группы


Проверил:



Казань 2006



Определить размеры насадочного абсорбера для поглощения сернистого газа SO2 водой из смеси, содержащей 11% масс SO2 и 90 % воздуха до концентрации 0,6 % масс SO2. производительность абсорбера 1600 кг/ч. Расход воды принять на 25 % больше минимального необходимого. Процесс проходит при температуре t = 20 0C, давление Р = 750 мм. рт. ст. Абсорбер работает в пленочном режиме на орошение подается свежая вода хн = 0.

Расчет

  1. Построение линии равновесия для процесса поглощения SO2 в воде при t = 20 0С.




Концентрация SO2 в воде, % масс. b

Парциальное давление SO2 над раствором рSO2 , мм рт.ст.

1

59

0,7

39

0,5

26

0,3

14,1

0,2

8,4

0,15

5,8

0,1

3,2

0,05

1,2

0,02

0,5

0

0


Пересчитываем табличные данные в относительные мольные концентрации. Содержание SO2 в воде в относительных мольных концентрациях (кмоль SO2 на кмоль воды):



Чтобы пересчитать парциальное давление SO2 над раствором (мм рт. ст.) в относительные мольные концентрации, необходимо использовать закон Дальтона: , где Р – общее давление смеси, отсюда мольная доля SO2 в воздухе равна:

.

Относительная мольная концентрация SO2 в воздухе над раствором в состоянии равновесия вычисляется по формуле:



получим следующею таблицу:


Концентрация SO2 в воде, % масс. b

Относит. мольн. конц. SO2 в воде Х ∙ 103

Парциальное давление SO2 над раствором рSO2 , мм рт.ст.

,

мм рт. ст.

,



1

2,84

59

691

0,085

0,7

1,98

39

711

0,055

0,5

1,41

26

724

0,036

0,3

0,84

14,1

735,9

0,019

0,2

0,56

8,4

741,6

0,011

0,15

0,42

5,8

744,2

0,008

0,1

0,28

3,2

746,8

0,004

0,05

0,14

1,2

748,8

0,002

0,02

0,06

0,5

745

0,001

0

0

0

750

0

По этим данным строим кривую равновесия


  1. Пересчет заданных долей SO2 в относительные мольные концентрации:


а) содержание SO2 в смеси, поступающей в абсорбер:

;

б) содержание SO2 в смеси, выходящей из абсорбера:

  1. количество сернистого газа в смеси, поступающей в абсорбер в единицу времени:



  1. количество чистого воздуха, поступающего в абсорбер в единицу времени:



  1. количество сернистого газа в смеси, выходящей из абсорбера в единицу времени:



  1. количество сернистого газа, поглощаемого в абсорбере в единицу времени:



  1. минимальный удельный расход поглощающей воды:



  1. действительный удельный расход поглощающей воды:




  1. действительный удельный расход поглощающей воды:



  1. концентрация SO2 в воде, выходящей из абсорбера:




  1. построение рабочей линии процесса абсорбции:




при Х = ХК = 1,3∙ 10-3 кмоль SO2 /кмоль H2O ,

У = УН = 0,05 кмоль SO2 /кмоль возд

при Х = ХН = 0 кмоль SO2 /кмоль H2O,

У = 0,003 кмоль SO2 /кмоль возд


  1. средняя движущая сила процесса



Чтобы ее рассчитать:

А) задаемся рядом значений Y в пределах от YK до YH для каждого значения Yi находим Y*i . Полученные данные заносим в таблицу:


Yi

0.003

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

Y*i

0.0033

0.0055

0.0057

0.0095

0.011

0.013

0.0155

0.018

0.02

0.024


Б) вычисляем движущею силу Yi –Y*i, а также величину, обратную движущей силе 1/(Yi –Y*i). Полученные данные заносим в таблицу:

Yi –Y*i

0.003

0.0045

0.0093

0.0105

0.0014

0.017

0.0195

0.022

0.025

0.026

1/(Yi–Y*i)

333.3

222.2

107.53

95.24

71.43

58.82

51.28

45.45

40

38.46


В) построили график функции f = 1/(Yi –Y*i), замеряем заштрихованную площадь криволинейной трапеции:

S = nOY = 0.005(38.46 + 40 + 45.45 + 51.28 + 58.82 + 71.43 + 95.24 +107.53 ) + 222.22 ∙ 0.01 = 4.76



  1. Вычисление скорости газа, соответствующую началу захлебывания:


,

здесь dэ = 0,00655 м (эквивалентный диаметр насадки );

? ?Vсв = 0,54 м33 (свободный объем насадки);

?г = 1,25 кг/м3 (плотность газа (воздуха));

?ж = 998 кг/м3 (плотность жидкости (воды));

?ж = 0,304 ∙ 10-3 Па∙с (динамический коэффициент вязкости жидкости)

?в = 10-3 Па∙с (динамический коэффициент вязкости воды)



тогда рабочая скорость



  1. коэффициенты массоотдачи для жидкой и газовой фазы:


а) коэффициент диффузии:

,

здесь Т = 293 К (температура процесса);

Р = 1,02 ат (давление процесса);

МSO2 , Mвозд - мольные массы газов;

?SO2 =44.8 см3/моль (мольный объем SO2)

?возд = 29,9 см3/моль (мольный объем воздуха)

?H20 = 18,9 см3/моль (мольный объем воды)



здесь коэффициенты А=1;В=4,7 (зависят от свойств растворенного вещества и растворителя)

б) коэффициенты массотдачи

?Г:

?ж:


  1. пересчет размерности коэффициентов массоотдачи:





  1. определение коэффициента распределения т.

тср= 28



  1. вычисление коэффициента массопередачи:




  1. вычисление площади поперечного сечения колонны:




  1. вычисление диаметра абсорбера:






пересчитываем ReГ(w*) и пункты 14-17


  1. коэффициенты массоотдачи для жидкой и газовой фазы:


а) коэффициент диффузии:

,

здесь Т = 293 К (температура процесса);

Р = 1,02 ат (давление процесса);

МSO2 , Mвозд - мольные массы газов;

?SO2 =44.8 см3/моль (мольный объем SO2)

?возд = 29,9 см3/моль (мольный объем воздуха)

?H20 = 18,9 см3/моль (мольный объем воды)



здесь коэффициенты А = 1

В 4,7 (зависят от свойств растворенного вещества и растворителя)

б) коэффициенты массотдачи

?Г:

?ж:

Далее все значения совпадают с пунктами 15-17


  1. вычисление высоты единицы переноса:



  1. вычисление высоты насадочной части клоны



  1. поверхность массопередачи:



  1. определение высоты насадочной части клоны:




Скачать файл (170 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации