Смекни!
smekni.com

Расчет абсобционной установки (стр. 2 из 6)

;

Определим свойства газовой смеси.

Рассчитаем вязкость газовой фазы

,

где Мг - мольная масса газовой фазы,

;

кг/кмоль.

Значения динамической вязкости компонентов μ, Па·с определим по таблице [4] при температуре 21 ºС μсп = 0,0074·10-3 Па·с;

μвозд = 0,0183·10-3 Па·с [1, рис VI].

.

Коэффициент диффузии ацетона в воздухе при 25 ºС определяется по уравнению:

,

где DГ0 – коэффициент диффузии ацетона в воздухе при
Р = 0,1 МПа и температуре 0 ºС, Т = 273 К, DГ0 = 0,082 ·10-4 м2/с [6];

T – температура газовой смеси в колонне, Т = 273 + 21 =294 К;

м2/с.

Критерий Рейнольдса для газовой фазы равен

,

.

Критерий Прандтля:

,

.

Коэффициент массоотдачи в газовой фазе для неупорядоченных насадок определяется по формуле [2]

,

где с и m – коэффициенты, для неупорядоченных насадок[2] m = 0,655; С = 0,407

м/с.

Выразим

в выбранной для расчёта размерности:

,

кг/(м2·с).

Для определения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе рассчитываем следующие величины:

– приведённая толщина стекающей пленки жидкости:

,

где вязкость воды при температуре жидкости tж = 21°C

μж = 1,0·10-3 Па·с.

м.

–модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке плёнке жидкости:

,

.

–диффузионный критерий Прандтля для жидкости:

,

где

- коэффициент диффузии ацетона в воде при 21 ºС,

м/с [6].

.

Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе находим по уравнению:

,

м/с.

Выразим

в выбранной для расчёта размерности:

,

кг/м2·с.

Находим коэффициент массопередачи для газовой фазы по уравнению:

,

значение коэффициента m определяется по формуле:

,

.

кг/(м2·с).

Площадь поверхности массопередачи в абсорбере равна:

,

м2.

Высоту насадки, требуемую для создания этой площади поверхности массопередачи, рассчитываем по формуле:

,

где S – площадь поперечного сечения абсорбера, м2.

м.

Определим высоту насадки другим способом – с помощью числа единиц переноса и высоты единицы переноса.

Для определения высоты единицы переноса определяем [2, формулы 8.79, 8.81]:

– высоту единицы переноса для газовой фазы:

,

м.

– высоту единицы переноса для жидкой фазы:

,

м.

– удельный расход поглотителя:

,
кг/кг.

Высота единицы переноса:

,

м.

Высота насадки с учетом числа теоретических тарелок, определенных графически из рисунка 1 – n = 7 шт.

,

м.

Выбираем большую из рассчитанных высоту насадки Нн = 8,4 м.

Высота насадочной колонны определяется по уравнению:

,

где Hн – высота насадочной части колонны, м;

- высота соответственно сепарационной части колонны (над насадкой), нижней части колонны и между слоями насадок, м.

Принимаем расстояние от слоя насадки до крышки абсорбера
h1= 0,5*2,6=1,3 м, расстояние от насадки до днища абсорбера h2 = 1,0*2,6 = 2,6 м.

hяр=

м

Высота абсорбера

м.

2.3 Расчёт гидравлического сопротивления насадки

Критерий Рейнольдса для газа Reг = 4248. Коэффициент сопротивления сухой насадки определяется по формуле

,

Сопротивление сухой насадки:

Па

Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки равно:

,

где b – коэффициент, для насадки из колец Рашига диаметром 50 мм в укладку, b = 47 [3];

U - плотность орошения насадки, U = 0,0038

.

Па.

Давление развиваемое газодувкой

Ризб. = 1,05*11890=12484,5 Па

3 Расчет тарельчатого абсорбера

3.1 Определение скорости газа и диаметра абсорбера